KR100794150B1 - 발광 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

다중 그레이 스케일의 칼라 디스플레이를 명료하게 할 수 있는 활성 매트릭스 발광 장치가 제공된다. 발광 장치는 픽셀부를 가지며, 픽셀부는 복수의 픽셀을 갖는다. 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 제 1 EL 구동 TFT, 제 2 EL 구동 TFT, 스위칭 TFT 및 소거 TFT를 갖는다. 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있다.
EL 구동 TFT, EL 소자, 픽셀, 디스플레이, 발광 장치

Description

발광 장치{Light emitting device}
도 1은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 회로 구조를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 픽셀부의 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 픽셀의 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구동 방법을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구동 방법을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구동 방법을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구동 방법을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 픽셀의 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구동 회로의 구조를 도시하는 블록도.
도 10a 내지 10e는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 제조 공정을 도시하는 도면.
도 11a 내지 11d는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 제조 공정을 도시하는 도면.
도 12a 내지 12c는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 제조 공정을 도시하는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 상세 단면도.
도 14a 및 14b는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 평면도 및 단면도.
도 15a 및 15b는 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 픽셀의 회로도.
도 16은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 소스 신호선 구동 회로의 회로도.
도 17은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 소스 신호선 구동 회로의 래치의 평면도.
도 18a 및 18b는 EL 소자와 EL 구동 TFT 사이의 접속 구조를 도시하는 도면 및 EL 소자와 EL 구동 TFT의 전압-전류 특성을 도시하는 도면.
도 19는 EL 소자와 EL 구동 TFT의 전압-전류 특성을 도시하는 그래프.
도 20은 EL 구동 TFT의 게이트 전압과 드레인 전류 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 21은 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 평면도.
도 22는 본 발명에 따른 EP 디스플레이의 회로 구조를 도시하는 블록도.
도 23a 내지 23f는 본 발명에 따른 EL 디스플레이를 이용한 전기 기구를 도시하는 도면.
도 24a 및 24b는 본 발명에 따른 EL 디스플레이를 이용한 전기 기구를 도시하는 도면.
도 25는 종래의 EL 디스플레이의 픽셀부를 도시하는 회로도.
도 26은 종래의 EL 디스플레이의 구동 방법을 도시하는 타이밍도.
도 27a 및 27b는 TFT의 IDS-VGS 특성을 도시하는 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 픽셀부 102 : 소스 신호선 구동 회로
105 : 픽셀 531 : p-형 불순물 영역
530 : 레지스트 마스크 535 : 게이트 신호선
본 발명은 기판상에 EL(전자 발광체)을 제조함으로써 형성된 전자 디스플레이에 관한 것으로, 특히, 반도체 소자(반도체 박막을 이용하는 소자)를 이용한 EL 디스플레이에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 디스플레이부에서 EL 디스플레이를 이용하는 발광 장치에 관한 것이다.
최근, 기판상에 TFT를 형성하기 위한 기술이 현저하게 개선되어 왔으며, 활성 매트릭스 전자 디스플레이에 대한 그 적용이 진행되고 있다. 특히, 폴리실리콘막을 이용하는 TFT는 고속으로 동작할 수 있는데, 그 이유는 이러한 TFT가 종래의 비정질 실리콘막을 이용하는 TFT보다 더 높은 전계 효과 이동도를 가지기 때문이다. 따라서, 기판 외부에 제공된 구동 회로에 의해 도통되었던 픽셀의 제어는 픽셀이 제공되어 있는 동일한 기판상에 제공된 구동 회로에 의해 수행될 수 있다.
이러한 활성 매트릭스 전자 디스플레이는 동일한 기판상에 형성된 다양한 회로들 및 소자들을 포함한다. 이 구조에서, 활성 매트릭스 전자 디스플레이는 감소된 제조 비용, 감소된 크기의 전자 디스플레이, 증가된 수율, 및 증가된 스루풋(throughput)과 같은 다양한 이점들을 제공한다.
또한, 자기 발광(self-light emitting) 소자로서 EL 소자를 포함하는 활성 매트릭스 EL 디스플레이는 적극적으로 연구되어 왔다. EL 디스플레이는 유기 EL 디스플레이(OELD, Organic EL Display) 또는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)라 불리운다.
액정 디스플레이 장치와는 대조적으로, EL 디스플레이는 자기 발광형이다. EL 소자는 유기 화합물을 포함하는 층(이하, EL 층이라 함)이 한쌍의 전극(애노드과 캐소드) 사이에 끼워지는 구조를 갖는다. EL 층은 한쌍의 전극의 양단에 전계를 인가함으로써 발광을 일으키고 적층 구조를 갖는다. 적층 구조의 전형적인 예로서, 이스트만 코닥 컴퍼니(Eastman Kodak Company)의 탱(Tang) 등에 의해 제안된 적층 구조 "홀 수송층/발광층/전자 수송층"이 인용되었다. 이 구조는 아주 높은 발광 효율을 갖는다. 이러한 이점 때문에, 현재 연구 및 개발되고 있는 대부분의 발광 장치들은 이 구조를 사용한다.
또한, 발광 장치는 홀 주입층/홀 수송층/발광층/전자 수송층이나, 홀 주입층/홀 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층이 이 순서대로 애노드 위에 증착되는 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 발광층은 형광 색소 등으로 도핑될 수 있다.
캐소드과 애노드 사이에 형성된 모든 층들은 본 명세서 내에서 EL 층으로서 인용된다. 상기한 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등은 모두 EL 층내에 포함된다. 유기 화합물의 발광시에, 트리플릿 여기 상태(triplet excitation state)(인광)로부터 기저상태로 복귀될 때, 및 싱글릿(singlet) 여기 상태(형광)로부터 기저 상태로 복귀될 때 발광되며, 본 발명의 발광 장치는 상기 발광 형태들중 어느 하나이거나 둘 다 사용할 수도 있다.
그후, 소정 전압이 한쌍의 전극에 의해 상기 구조를 갖는 EL 층에 인가되고, 발광층에서 캐리어의 재결합이 일어나며, 광이 방출된다. EL 소자에 의한 발광은 본 명세서를 통해 EL 소자를 구동함으로써 행해지는 것을 주지한다. 또한, 애노드, EL 층, 및 캐소드에 의해 형성된 발광 소자는 본 명세서를 통해 EL 소자로서 인용된다.
EL 디스플레이를 구동하는 방법으로서, 아날로그 구동 방법(아날로그 구동)이 제공될 수 있다. EL 디스플레이의 아날로그 구동은 도 25 및 도 26을 참조하여 기술된다.
도 25는 아날로그 방법으로 구동되는 EL 디스플레이의 픽셀부(1800)의 구조를 도시한다. 게이트 신호선 구동 회로로부터의 게이트 신호가 입력되는 게이트 신호선(G1 내지 Gy)은 각 픽셀내에 포함된 스위칭 TFT(1801)의 게이트 전극에 접속되어 있다. 스위칭 TFT(1801)의 소스 영역이나 드레인 영역은 아날로그 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(S1 내지 Sx)(이하, 데이터 신호선이라 함)에 접속되어 있는 반면, 다른 것들은 EL 구동 TFT(1804)의 게이트 전극과 각 픽셀에 포함된 커패시터(1808)에 접속되어 있다.
픽셀내에 포함된 EL 구동 TFT(1804)의 소스 영역은 전원 공급선(Vd1 내지 Vx)에 접속되어 있는 반면, EL 구동 TFT(1804)의 드레인 영역은 EL 소자(1806)에 접속되어 있다. 전원 공급선(V1 내지 Vx)의 전위는 전원 전위라고 한다. 전원 공급선(Vd1 내지 Vx)은 각 픽셀내에 포함된 커패시터(1808)에 접속되어 있다.
EL 소자(1806)는 애노드, 캐소드 및 애노드과 캐소드 사이에 놓여진 EL 층을 포함한다. EL 소자(1806)의 애노드가 EL 구동 TFT(1804)의 드레인 영역에 접속되어 있으면, EL 소자(1806)의 애노드 및 캐소드는 각각 픽셀 전극 및 대향 전극이 된다. 한편, EL 소자(1806)의 캐소드가 EL 구동 TFT(1804)의 드레인 영역에 접속되어 있으면, EL 소자(1806)의 애노드 및 캐소드는 각각 대향 전극 및 픽셀 전극이 된다.
대향 전극의 전위는 본 명세서에서 대향 전위라고 한다는 것을 유념해야 한다. 대향 전극에 대향 전위를 가하기 위한 전원은 대향 전기 전원이라고 하는 것을 유념해야 한다. 픽셀 전극의 전위와 대향 전극의 전위 사이의 전위차는 EL 구동전압이며, 이 EL 구동 전압은 EL 층에 인가된다.
도 26은 도 25에 도시된 EL 디스플레이가 유사한 방법으로 구동되는 경우의 타이밍도이다. 하나의 게이트 신호선의 선택으로부터 다음 게이트 신호선의 선택까지의 기간은 1 라인 기간(L)이라고 한다. 하나의 이미지의 시작 디스플레이로부터 다음 이미지의 시작 디스플레이까지의 기간은 1 프레임 기간(F)에 대응한다. 도 25에 도시된 EL 디스플레이의 경우, y 게이트 신호선이 있기 때문에, y 라인 기간(L1 내지 Ly)이 1 프레임 기간내에 제공된다.
해결책의 개선시에, 1 프레임 기간내에 라인 기간의 수가 증가한다. 그 결과, 구동 회로는 고주파에서 구동되어야 한다.
전원 공급선(V1 내지 Vx)에서의 전원 전위는 일정하게 유지되며, 대향 전극에서의 대향 전위도 일정하게 유지된다. EL 소자가 발광하는 정도로 대향 전위와 전원 전위 사이의 차가 있다.
게이트 신호선(G1)은 게이트 신호선 구동 회로로부터 게이트 신호선(G1)으로 게이트 신호 입력에 의해 제 1 라인 기간(L1)에서 선택된다.
본 명세서에서, 용어 "게이트 신호선이 선택된다"는 게이트 신호선에 접속된 게이트 전극을 갖는 모든 박막 트랜지스터가 ON 상태에 있는 것을 나타낸다는 것을 유념해야 한다.
아날로그 비디오 신호는 소스 신호선(S1 내지 Sx)으로 차례로 입력된다. 게이트 신호선(G1)에 접속된 모든 스위칭 TFT(1801)는 ON 상태에 있으며, 따라서, 소스 신호선(S1 내지 Sx)에 입력된 아날로그 비디오 신호는 스위칭 TFT(1801)를 통해 EL 구동 TFT(1804)의 게이트 전극에 입력된다.
EL 구동 TFT(1804)의 채널 형성 영역을 통해 흐르는 전류의 양은 EL 구동 TFT(1804)의 게이트 전극에 입력된 신호의 전위(전압)의 레벨에 의해 제어된다. 따라서, EL 소자(1806)의 픽셀 전극에 인가된 전위는 EL 구동 TFT(1804)의 게이트 전극에 입력된 아날로그 비디오 신호의 전위의 레벨에 의해 결정된다. 그후, EL 소자(1806)는 발광하기 위하여 아날로그 비디오 신호의 전위에 의해 제어된다.
상기 동작이 소스 신호선에 아날로그 비디오 신호 입력을 완료하기 위해 반복될 경우, 제 1 라인 기간(L1)이 종료된다. 1 라인 기간은 소스 신호선(S1 내지 Sx)에 아날로그 비디오 신호의 입력이 완료될때까지의 기간과 수평 블랭킹 기간으 로 택일적으로 이루어질 수 있다.
그후, 제 2 라인 기간(L2)은 게이트 신호선(G2)이 게이트 신호에 의해 선택될 때 시작된다. 제 1 라인 기간(L1)에서와 같이, 아날로그 비디오 신호는 제 2 라인 기간 동안 소스 신호선(S1 내지 Sx)에 순차적으로 입력된다.
모든 게이트 신호선(G1 내지 Gy)이 이러한 방법으로 선택될 경우, 모든 라인 기간(L1 내지 Ly)은 완료된다. 모든 라인 기간(L1 내지 Ly)의 완료는 1 프레임 기간의 완료에 대응한다. 모든 픽셀들은 이미지를 형성하기 위하여 1 프레임 기간 동안 디스플레이를 수행한다. 1 프레임 기간은 모든 라인 기간(L1 내지 Ly)과 수직 블랭킹 기간로 택일적으로 이루어질 수 있다.
EL 소자에 의해 방출된 광의 양은 아날로그 비디오 신호에 따라 제어되고, 그레이 스케일 디스플레이는 방출된 광의 양을 제어함으로써 수행된다. 이 방법은 아날로그 구동 방법이라고 한 구동 방법이고, 그레이 스케일 디스플레이는 소스 신호선에 입력된 아날로그비디오 신호의 전위를 변경시킴으로서 수행된다.
상기한 바와 같이 아날로그 구동 방법에서 EL 구동 TFT의 게이트 전압에 의해 EL 소자에 인가되는 전류의 양의 제어는 도 27a 및 도 27b를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 27a는 EL 구동 TFT의 트랜지스터 특징을 도시한 그래프이다. 이 그래프에서, 선(2801)은 IDS-VGS 곡선이라고 하며, 여기서, IDS는 드레인 전류를 지시하고, VGS는 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전압(게이트 전압)을 나타낸다. 이 그래프 는 임의의 게이트 전압에서 흐르는 전류의 양을 허용한다.
그레이 스케일 디스플레이가 아날로그 구동 방법으로 수행될 때, EL 소자는 상기 IDS-VGS 특성(또는 IDS-VGS 곡선)의 점선(2802)으로 도시된 영역을 이용하여 구동된다. 도면부호 2802로 둘러싸인 영역의 확장은 도 27b에 도시되어 있다.
도 27b에서 경사진 선에 의해 도시된 영역은 포화 영역이라고 한다. 특히, 임계 전압값이 VTH로 취해지면, 포화 영역은 게이트 전압이 |VGS-VTH|<|V DS|을 만족하는 영역이며, 드레인 전류는 이 영역에서 게이트 전압의 변화에 대하여 지수적으로 변화한다. 전자 전류 제어는 이 영역을 이용하여 게이트 전압에 의해 수행된다.
EL 구동 TFT의 게이트 전압은 스위칭 TFT를 턴온하여 픽셀내에 입력되는 아날로그 비디오 신호에 의해 결정된다. 그때, 도 27a에 도시된 IDS-VGS 특성을 기초로하여, 게이트 전압에 대한 드레인 전류는 일-대-일 대응으로 결정된다. 특히, EL 구동 TFT의 게이트 전극에 입력되는 아날로그 비디오 신호의 전압은 드레인 영역의 전위를 결정한다. 그 결과, 소정량의 드레인 전류가 EL 소자에 흐르고 EL 소자는 전류량에 대응하는 양으로 발광한다.
상기한 바와 같이, EL 소자로부터 발광된 양은 그레이 스케일 디스플레이를 수행하기 위하여 비디오 신호에 의해 제어된다.
그러나, 상기 아날로그 구동은 TFT 특성의 변동에 의해 많은 영향을 미치는 단점을 갖는다. 동일한 게이트 전압이 각 픽셀의 EL 구동 TFT에 인가될 경우에도, EL 구동 TFT는 EL 구동 TFT의 IDS-VGS 특성의 변동이 있을 경우 동일한 드레인 전류 를 출력할 수 없다. 또한, 도 27a로부터 명백한 바와 같이, 드레인 전류가 게이트 전압의 변화에 대하여 지수적으로 변화하는 영역이 사용되기 때문에, 출력될 전류의 양은 동일한 게이트 전압이 TFT에 인가되는 경우에도 IDS-VGS 특성의 미세한 이동에 따라 크게 달라질 수 있다. 이러한 상황 하에서, 동일한 전압의 신호가 입력될 경우에도, 인접 픽셀의 EL 소자로부터 발광된 양은 IDS-VGS 특성의 미세한 변동에 기인하여 서로 다르다.
상기한 바와 같이, 아날로그 구동은 EL 구동 TFT의 특성의 변동에 아주 민감하며, 이는 종래의 활성 매트릭스 EL 장치의 그레이 스케일 디스플레이의 문제이다.
본 발명은 명백한 멀티-그레이 스케일 칼라 디스플레이를 인에이블할 수 있는 활성 매트릭스 EL 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 디스플레이로서 이러한 활성 매트릭스 EL 디스플레이를 포함하여 고성능을 갖는 발광 장치(전자 기구)를 제공하는 다른 목적을 갖는다.
본 발명의 발명자들은 아날로그 구동의 문제들이 게이트 전압의 변화에 대하여 드레인 전류의 지수적 변화에 기인한 IDS-VGS 특성의 변동 효과를 받기 쉬운 포화 영역을 이용하여 그레이-스케일 디스플레이를 행하는 결과를 가져온다는 것을 고려하였다.
특히, IDS-VGS 특성의 변화가 있는 경우, 드레인 전류는 포화된 영역에서 게이트 전압의 변화에 따라 변화한다. 따라서, 동일한 게이트 전압이 인가될 경우에도, 상이한 전류(드레인 전류)가 출력되어, 원하는 그레이 스케일이 얻어질 수 없다는 불편을 초래한다.
따라서, 본 발명자는 포화된 영역을 이용한 전류의 제어에 의해서가 아니라, EL 소자가 발광하는 동안 기간의 제어에 의해 EL 소자로부터 발광된 양을 제어하는 것을 고려하였다. 즉, EL 소자로부터 발광된 양은 본 발명에서 그레이 스케일 디스플레이를 구현하기 위한 시간의 측면에서 제어된다. EL 소자의 발광 기간을 제어함으로써 그레이 스케일 디스플레이를 수행하기 위한 구동 방법은 시분할 구동 방법(이하, 디지털 구동이라 함)이라고 한다. 시분할 구동 방법에 의해 구현된 그레이 스케일 디스플레이는 시분할 그레이 스케일 디스플레이라고 한다.
상기 구조에 따르면, EL 구동 TFT의 IDS-VGS 특성에 일부 변화가 있을 경우, EL 소자로부터 발광된 양은 동일한 전압의 신호가 입력될 때 인접 픽셀에서 크게 다른 포화를 피하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구조 및 그 구동 방법이 기술될 것이다. 본 명세서에서 2n 그레이 스케일 디스플레이가 n-비트 디지털 비디오 신호에 의해 수행되는 경우가 기술된다.
[실시예]
본 발명의 EL 디스플레이의 블록도의 일 예가 도 1에 도시되어 있다. 도 1 의 EL 디스플레이는 픽셀부(101), 픽셀부의 주변에 배치된 회로, 소스 신호선 구동 회로(102), 기록용 게이트 신호선 구동 회로(제 1 게이트 신호선 구동 회로)(103), 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(제 2 게이트 신호선 구동 회로)(104)를 가지며, 이들 모두는 기판상에 형성된 TFT를 갖는다. 실시예에 도시된 EL 디스플레이가 하나의 소스 신호선 구동 회로를 가지지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상의 소스 신호선 구동 회로를 가질 수도 있다는 것을 주지한다.
또한, 본 발명에서 소스 신호선 구동 회로(102), 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103), 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)는 픽셀부(101)가 형성되어 있는 기판상에 실시될 수도 있으며, 또는 FPC나 TAB를 통해 픽셀부(101)에 접속되고 IC 칩상에 형성될 수도 있다.
도 2는 픽셀부(101)의 확대도를 도시한다. 소스 신호선(S1 내지 Sx), 전원 공급선(V1 내지 Vx), 기록 게이트 신호선(제 1 게이트 신호선)(Ga1 내지 Gay), 및 소거용 게이트 신호선(제 2 게이트 신호선)(Ge1 내지 Gey)은 픽셀부(101)에 형성되어 있다.
픽셀(105)은 소스 신호선(S1 내지 Sx)중 하나, 전원 공급선(V1 내지 Vx)중 하나, 게이트 신호선(Ga1 내지 Gay)중 하나, 및 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)중 하나를 갖는 영역이다. 복수의 픽셀(105)은 픽셀부(101)에 매트릭스 형태로 배열된다.
픽셀(105)의 확대도는 도 3에 도시된다. 도면부호(107)은 스위칭 TFT를 나타내고, 도면부호(108)는 EL 구동 TFT를 나타내고, 도면부호(109)는 소거 TFT를 나 타내고, 도면부호(110)는 EL 소자이고, 도면부호(111)은 대향 전원이고, 도면부호(112)는 커패시터가다. EL 구동 TFT(108)는 병렬로 접속된 2개의 EL 구동 TFT(제 1 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT)로 구성된다. 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT는 본 명세서에서 EL 구동 TFT라고 한다.
스위칭 TFT(107)의 게이트 전극은 기록용 게이트 신호선(Ga)에 접속된다(기록용 게이트 신호선(Ga1 내지 Gay)중 하나). 스위칭 TFT(107)의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 소스 신호선(S)(소스 신호선(S1 내지 Sx)중 하나)에 접속되고, 다른 하나는 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극, 각각의 픽셀의 저장 커패시터(112), 및 소거 TFT(109)의 소스 영역 또는 드레인 영역에 접속된다.
커패시터(112)는 스위칭 TFT(107)가 비선택 상태(OFF 상태)일 때, EL 구동 TFT(108)의 게이트 전압을 유지하도록 제공된다. 비록 커패시터(112)가 제공된 구조가 이런 예시적인 형태로 도시되었지만, 본 발명은 여기에 제한되지 않고, 커패시터(112)가 제공되지 않은 구조가 사용될 수 있다.
EL 구동 TFT(108)의 소스 영역은 전원 공급선(V)에 접속되고(V1 내지 Vx중 하나), 드레인 영역은 EL 소자(110)에 접속된다. 전원 공급선(V)은 커패시터(112)에 접속된다.
소거 TFT(109)의 소스 영역 및 드레인 영역 중에서, EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 접속되지 않은 것은 전원 공급선(V)에 접속된다. 소거 TFT(109)의 게이트 전극은 소거용 게이트 신호선(Ge)(Ge1 내지 Gey중 임의의 하나)에 접속된다.
EL 소자(110)는 애노드, 애노드, 캐소드 및 애노드과 캐소드 사이에 제공된 EL 층을 포함한다. 애노드가 EL 구동 TFT(108)의 드레인 영역에 접속되는 경우, 애노드는 캐소드가 대향 전극으로서 동작하는 동안 픽셀 전극으로서 작용한다. 반대로, 캐소드가 EL 구동 TFT(108)의 드레인 영역에 접속되는 경우, 캐소드는 애노드가 대향 전극으로서 동작하는 동안 픽셀 전극으로서 작용한다.
EL 소자(110)의 대향 전극은 픽셀부(101)를 포함하는 기판 외측에 제공된 대향 전원(111)에 접속되고, 대향 전위는 대향 전극에 제공된다. 또한, 전원 공급선(V)은 픽셀부(101)를 포함하는 기판 외측에 제공된 전원(도시되지 않음)에 접속되고, 전원 전위는 전원 공급선(V)에 인가된다. 대향 전위 및 전원 전위는 전원 전위가 픽셀 전극에 인가될 때 EL 소자가 발광하는 전위차로 유지된다.
최근 통상적인 EL 디스플레이에 대하여, 픽셀부의 영역당 몇 mA/cm2의 전류는 픽셀부의 영역당 광량이 200cd/m2인 경우 필요하다. 따라서, 픽셀부의 크기가 증가될 때, IC에서와 같이 스위치에 의해 전원 공급선에 제공된 전원로부터 인가된 전위를 제어하는 것은 어렵다. 그러나, 본 발명에서, 전원 전위 및 대향 전위는 항상 일정하게 유지된다. 본 발명은 스위치에 의해 IC의 전원로부터 인가된 전위 레벨을 제거하는 것이 필요하지 않기 때문에 보다 큰 스크린 크기에 대한 패널을 실현할 수 있다.
스위칭 TFT(107), EL 구동 TFT(108), 및 소거 TFT(109)는 n-채널 TFT 또는 p-채널 TFT일 수 있다. 그러나, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT는 동일 극성을 갖는다. EL 소자(110)의 애노드가 픽셀 전극이고 캐소드가 대향 전극인 경우에 대하여 EL 구동 TFT(108)가 p-채널 TFT인 것이 바람직하다. 반대로, EL 소자(110)의 애노드가 대향 전극이고 캐소드가 픽셀 전극인 경우 EL 구동 TFT(108)가 n-채널 TFT인 것이 바람직하다.
또한, 스위칭 TFT(107), EL 구동 TFT(108), 및 소거 TFT(109)가 단일 게이트 구조외에, 이중 게이트 구조 또는 삼중 게이트 구조와 같은 다중 게이트 구조를 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 EL 디스플레이를 구동하는 방법은 도 4를 사용하여 설명된다.
먼저, 기록용 게이트 신호선(Ga1)은 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103)로부터 기록용 게이트 신호선(Ga1)으로 입력된 기록용 게이트 신호(제 1 게이트 신호)에 따라 선택된다. 스위칭 TFT(107), 기록용 게이트 신호선(Ga1)에 접속된 모든 픽셀(픽셀의 제 1 라인)은 ON 상태로 배치된다.
동시에, 소스 신호선 구동 회로(102)로부터 소스 신호선(S1 내지 Sx)으로 입력된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 스위칭 TFT(107)를 통한 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 대한 입력이다. 스위칭 TFT(107)을 통한 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 대한 디지털 비디오 신호의 입력은 디지털 비디오 신호가 본 발명의 픽셀에 대한 입력이라는 것을 나타낸다.
디지털 비디오 신호는 "0" 또는 "1"의 정보를 갖는다. "0" 및 "1"의 디지털 비디오 신호중 하나는 고레벨 전압을 갖는 경우의 신호이고, 다른 하나는 저레벨 전압을 갖는 신호이다.
이 실시예 모드에서, 디지털 비디오 신호가 "0"의 정보를 갖는 경우, EL 구동 TFT(108)는 턴오프된다. 따라서, 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 인가되지 않는다. 결과적으로, "0"의 정보를 갖는 디지털 비디오 신호가 입력된 픽셀에 포함된 EL 소자는 발광하지 않는다.
반대로, 디지털 비디오 신호가 "1"의 정보를 갖는 경우, EL 구동 TFT(108)는 턴온된다. 따라서, 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀에 인가된다. 결과적으로, "1"의 정보를 갖는 디지털 비디오 신호가 입력된 픽셀에 포함된 EL 소자(110)는 발광한다.
이 실시예 모드에서, EL 구동 TFT(108)는 디지털 비디오 신호가 "0"의 정보를 갖는 경우 턴오프되고, EL 구동 TFT(108)는 디지털 비디오 신호가 "1"의 정보를 갖는 경우 턴온된다. 그러나, 본 발명은 상기 구조로 제한되지 않는다. 선택적으로, EL 구동 TFT(108)는 "0"의 정보를 갖는 디지털 비디오 신호로 턴온되고, EL 구동 TFT(108)는 "1"의 정보를 갖는 디지털 비디오 신호로 턴오프된다.
이런 방식에서, EL 소자(110)는 픽셀의 제 1 라인에 대한 제 1 비트의 디지털 비디오 신호의 입력과 동시에 발광하는 상태 또는 비발광 상태가 되고 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행한다. 픽셀이 디스플레이를 수행하는 동안의 기간은 디스플레이 기간(Tr)이라고 한다. 특히, 픽셀에 대한 제 1 비트의 디지털 비디오 신호의 입력과 함께 시작하는 디스플레이 기간은 Tr1로 나타낸다. 각각의 라인의 디스플레이 기간이 시작하는 시간은 각각 시간 차를 갖는다.
다음에, 기록용 게이트 신호선(Ga2)은 기록용 게이트 신호선(Ga1)의 선택이 완료될 때 기록 게이트 신호에 의해 선택된다. 스위칭 TFT(107), 기록용 게이트 신호선(Ga2)에 접속된 모든 픽셀은 온 상태가 되고 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 소스 신호선(S1 내지 Sx)으로부터 픽셀의 제 2 라인으로 입력된다.
모든 기록용 게이트 신호선(Ga1 내지 Gay)은 순서대로 선택되고, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 모든 픽셀에 입력된다. 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 모든 픽셀에 입력되는 기간은 기록 기간(Ta1)을 나타낸다.
한편, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 모든 픽셀들에 입력되기 전에, 즉, 기록 기간(Ta1)이 완료되기 전에, 소거용 게이트 신호선(Ge1)은 픽셀에 대한 디지털 비디오 신호의 제 1 비트 입력과 병렬로 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)로부터 입력되는 소거 게이트 신호선(제 2 게이트 신호)에 따라 선택된다. 소거용 게이트 신호선(Ge1)에 접속된 모든 픽셀들(픽셀의 제 1 라인 )의 소거 TFT들(109)은 온 상태가 된다. 전원 공급선들(V1 내지 Vx)의 전원 전위는 소거 TFT(109)를 통해 EL 구동 TFT들(108)의 게이트 전극들에 가해진다.
EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극 및 소스 영역은 전원 전위가 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해지고, 게이트 전압이 0V일 때 동일한 전위로 유지된다. 따라서, EL 구동 TFT는 오프 상태가 된다. 즉, 기록용 게이트 신호선(Ga1)이 기록 게이트 신호에 의해 선택되기 때문에 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 의해 저장된 디지털 비디오 신호는 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 가해진 전원 전위에 의해 소거된다. 전원 전위는 결국은 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않고, 픽셀의 제 1 라인의 EL 소자(110) 모두는 비발광 상태가 된다. 따라서, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행하지 않는다.
픽셀이 디스플레이를 수행하지 않는 기간은 비-디스플레이 기간(Td)이라고 한다. 픽셀의 제 1 라인에 대하여, 디스플레이 기간(Tr1)은 소거 게이트 신호가 소거용 게이트 신호선(Ge1)에 인가될 때 동시에 완료되어, 비-디스플레이 기간(Td1)은 시작한다. 디스플레이 기간(Tr)과 유사하게, 비-디스플레이 기간(Td)이 시작되는 각각의 라인의 타이밍은 각각 시간 차를 갖는다.
소거용 게이트 신호선(Ge2)은 Ge1의 선택이 완료될 때 선택되고, 소거 TFT(109), 소거용 게이트 신호선(Ge2)에 접속된 모든 픽셀(픽셀의 제 2 라인)은 온 상태가 된다. 전원 공급선(V1 내지 Vx)의 전원 전위는 소거 TFT(109)를 통해 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해진다. EL 구동 TFT(108)는 전원 전위가 EL 구동(108)의 게이트 전극에 가해질 때 오프 상태가 된다. 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않는다. 결과적으로, 픽셀의 제 2 라인의 EL 소자는 비발광 상태가 되고, 픽셀의 제 2 라인은 디스플레이가 수행되지 않는 비-디스플레이 상태가 된다.
소거 게이트 신호는 순서대로 소거용 게이트 신호선 모두에 입력된다. 모든 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)이 선택되고 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 삭제되는 동안의 기간은 소거 기간(Te1)이라고 한다.
한편, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거 되기 전에, 즉, 소거 기간(Te1)이 완료되기 전에, 게이트 신호선(Ga1)은 픽셀의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트의 소거와 함께 기록 게이트 신호에 따라 선택된다. 디지털 비디오 신호의 제 2 비트는 픽셀의 제 1 라인에 입력된다. 디스플레이는 결과적으 로 픽셀의 제 1 라인에서 수행되고, 비-디스플레이 기간(Td1)은 끝나고, 디스플레이 기간(Tr2)이 시작된다.
모든 기록용 게이트 신호선은 순서대로 유사하게 선택되고, 디지털 비디오 신호의 제 2 비트는 모든 픽셀에 입력된다. 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 모든 픽셀에 입력되는 기간은 기록 기간(Ta2)이라고 한다.
한편, 제 2 비트가 모든 픽셀에 입력되기 전에, 즉, 기록 기간(Ta2)이 완료되기 전에, 소거용 게이트 신호선(Ge1)은 픽셀과 디지털 비디오 신호의 제 2 비트의 입력을 비교하고 소거 게이트 신호에 따라 선택된다. 픽셀의 제 1 라인의 EL 소자는 비발광 상태가 되고, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행하지 않는다. 따라서, 디스플레이 기간(Tr2)은 픽셀의 제 1 라인에서 끝나고, 비-디스플레이 기간(Td2)이 시작된다.
모든 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)은 순서대로 선택되고, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 2 비트는 소거된다. 모든 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)이 선택되고 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 소거되는 기간은 소거 기간(Te2)이다.
상기 동작은 m번째 비트의 디지털 비디오 신호가 픽셀에 입력될 때까지 수행되고, 디스플레이 기간(Tr) 및 비-디스플레이 기간(Td)은 반복적으로 나타난다. 디스플레이 기간(Tr1)은 기록 기간(Ta1)이 시작할 때 시작되고, 소거 기간(Te1)이 시작될 때 끝난다. 또한, 비-디스플레이 기간(Td1)은 소거 기간(Te1)이 시작될 때 시작되고, 다음 기록 기간(기록 기간(Ta2))에서 끝난다. 디스플레이 기간(Tr2, Tr3, ..., Tr(m-1)) 및 비-디스플레이 기간(Td2, Td3, ..., Td(m-1))과 관련하여, 그 각각은 디스플레이 기간(Tr1) 및 비-디스플레이 기간(Td1)과 유사하게 각각 기록 기간(Ta1, Ta2, ..., Tam), 및 소거 기간(Te1, Te2, ..., Te(m-1))에 의해 결정된다.
m=n-2의 경우가 예시적으로 도 4에 도시되었지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 본 발명을 이용하여 1 내지 n에서 임의적으로 선택하는 것이 가능하다.
디지털 비디오 신호의 m[n-2](m=n-2가 이하에서 각괄호 내에 도시되는 경우) 비트가 픽셀의 제 1 라인에 입력된 후, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이 기간 Trm[n-2]에 이루어지고 디스플레이가 수행된다. 디지털 비디오 신호의 m[n-2] 비트는 디지털 비디오 신호의 다음 비트가 입력될때까지 저장된다.
디지털 비디오 신호의 (m+1)[n-1] 비트가 픽셀의 제 1 라인에 대한 다음 입력일 때, 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 m[n-2] 비트는 디지털 비디오 신호의 (m+1)[n-1] 비트로 대체된다. 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이 기간 Tr(m+1)[n-1]에 이루어지고, 디스플레이가 수행된다. 디지털 비디오 신호의 (m+1)[n-1] 비트는 디지털 비디오 신호의 다음 비트가 입력될 때까지 픽셀에 저장된다.
상기 동작은 n번째 비트의 디지털 비디오 신호가 픽셀에 입력될 때까지 반복적으로 수행된다. 디스플레이 기간 Trm[n-2], ..., Trn은 기간 Tam[n-2], ..., Tan의 기록이 시작될 때 시작되고, 다음 기록 기간이 시작될 때 끝난다.
모든 디스플레이 기간(Tr1 내지 Trn)이 완료될 때, 하나의 이미지가 디스플 레이될 수 있다. 하나의 이미지가 디스플레이되는 기간은 본 발명에서 1 프레임 기간(F)이라고 한다.
1 프레임 기간이 완료된 후, 기록용 게이트 신호선(Ga1)이 기록 게이트 신호에 따라 선택된다. 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 픽셀에 입력되고, 디스플레이 기간(Tr1)은 픽셀의 제 1 라인에서 다시 시작되고, 상기된 동작은 반복된다.
일반적인 EL 디스플레이 장치에 대해 매 초마다 60 이상의 프레임 기간을 형성하는 것이 바람직하다. 1초에 디스플레이되는 이미지의 수가 60 이하이면, 가시적으로 이미지 깜빡임이 발생된다.
또한, 본 발명의 1 프레임보다 짧은 모든 기록 기간 길이가 필요하다. 또한, 디스플레이 기간의 길이는 Tr1:Tr2:Tr3: ... : Tr(n-1):Trn = 20:21:22: ... :2(n-2):2(n-1)이도록 설정된다. 2n 그레이 스케일중에서 바람직한 그레이 스케일 디스플레이는 디스플레이 기간을 결합함으로써 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 픽셀에 디스플레이된 그레이 스케일은 1 프레임 기간동안 픽셀의 EL 소자가 발광하는 디스플레이 기간의 총 길이에 의해 결정된다. 예를 들어, n=8일 때, 픽셀은 모든 디스플레이 기간이 100%로 취해지는 동안 발광하는 경우의 휘도이면, 1%의 휘도는 Tr1 및 Tr2 동안 픽셀이 발광할 때로 표현될 수 있다. 픽셀이 Tr3, Tr5 및 Tr8에서 발광할 때 60%의 휘도로 표현될 수 있다.
m번째 디지털 비디오 신호의 비트가 픽셀에 기록되는 기록 기간(Tam)은 디스플레이 기간(Trm)의 기간보다 짧다는 것이 이해된다. 따라서, 복수의 비트의 값이 1 내지 n의 값일 필요가 있으며, 기록 기간(Tam)은 디스플레이 기간(Trm)의 길이보다 짧아진다.
또한, 디스플레이 기간(Tr1 내지 Trn)은 임의의 순서대로 나타날 수 있다. 예를 들어, 1 프레임 기간동안 Tr1 이후 디스플레이 기간이 Tr3, Tr5, Tr2로 나타나는 것이 가능하다. 그러나, 디스플레이 기간(Tr1 내지 Trn)이 상호 겹치지 않는 순서대로 하는 것이 바람직하다. 또한, 소거 기간(Te1 내지 Ten)이 상호 겹치지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 구조에 따라, 비록 EL 구동 TFT의 IPS-VGS특성에 일부 변동이 있다면, 똑같은 게이트 전압이 EL 구동 TFT에 인가될 때 출력된 전류량 변동은 억제될 수 있다. 따라서, IDS-VGS 특성의 변동으로 인한 상황을 피하는 것이 가능하고, 여기에서 EL 소자로부터의 발광량은 동일 전압을 갖는 신호가 입력될 때조차 인접한 픽셀과 크게 다르다.
또한, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT는 본 발명에 따른 EL 구동 TFT로서 병렬로 제공된다. EL 구동 TFT의 활성층을 통해 흐르는 전류에 의해 생성된 방열은 이 구조에 따라 효율적으로 수핼될 수 있고, EL 구동 TFT의 열화는 억제된다. 또한, 임계 전압 및 EL 구동 TFT의 이동도와 같은 특성의 변동으로 인해 생성된 드레인 전류의 변동은 억제될 수 있다.
2개의 구동 TFT, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT가 이 실시예에서 EL 구동 TFT로서 사용되지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 각각의 픽셀에서 EL 구동 TFT로서 사용되는 TFT의 수는 2이거나 클 수 있다.
디스플레이가 수행되지 않는 비발광 기간은 본 발명으로 형성될 수 있다. 왼전히 백색인 이미지가 종래의 아날로그 구동 방법을 사용하여 EL 디스플레이 장치에서 디스플레이되면, EL 소자가 항상 발광하여 EL 층이 빠르게 열화되도록 한다. 비발광 기간이 본 발명으로 형성될 수 있고, 따라서, EL 층의 열화는 임의의 정도로 억제될 수 있다.
디스플레이 기간과 기록 기간의 일부가 본 발명에서 겹쳐질 수 있다는 것을 유념해야 한다. 즉, 기록 기간 동안에서도 픽셀들을 디스플레이할 수 있다. 1 프레임 기간(듀티 비(duty ratio))에서의 디스플레이 기간의 총 길이 비율은 기록 기간의 길이에 의해서만 결정되지 않는다.
한 구조가 이 실시예에서 도시되고, 여기에서 커패시터는 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 인가된 전압을 유지하기 위해 형성되지만, 커패시터를 생략하는 것도 가능하다. EL 구동 TFT가 게이트 절연막을 통해 게이트 전극과 겹쳐지도록 형성되는 LDD 영역을 갖는다. 일반적으로 캐패시턴스라고 하는는 기생 캐패시턴스가 겹쳐지는 영역에 형성된다. 이 게이트 캐패시턴스는 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 인가된 전압을 유지하기 위하여 커패시터로서 사용된다.
게이트 캐패시턴스의 캐패시턴스값은 게이트 전극 및 LDD 영역이 겹쳐지는 표면 영역에 따라 변화하고, 겹침 영역에 포함된 LDD 영역의 길이에 의해 결정된다.
상기된 본 발명의 구조는 EL 디스플레이뿐 아니라 다른 전기 광학 소자를 사 용하는 장치에도 적용될 수 있다. 또한, 만약 10μsec와 같거나 그 이상의 응답 시간을 갖는 고속 응답 액정이 개발되면, 액정 디스플레이에 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예는 하기에 설명된다.
[실시예1]
본 발명에 따라 EL 디스플레이의 6비트 디지털 비디오 신호로 26 그레이 스케일을 수행하는 경우가 도 5를 사용하여 실시예 1에서 설명된다. 실시예 1의 EL 디스플레이가 도 1 내지 도 3에 도시된 구조를 갖는 것을 유념해야 한다.
먼저, 기록용 게이트 신호선(Ga1)이 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103)로부터 기록용 게이트 신호선(Ga1)에 입력된 기록 게이트 신호에 따라 선택된다. 스위칭 TFT(107), 기록용 게이트 신호선(Ga1)에 접속된 모든 픽셀(제 1 라인의 픽셀)은 온 상태가 된다.
동시에, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 소스 신호선 구동 회로(102)로부터 소스 신호선(S1 내지 Sx)에 입력되고, 스위칭 TFT(107)를 통해 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 입력된다.
디지털 비디오 신호가 "0" 정보를 가질 때, EL 구동 TFT(108)는 실시예 1에서 오프 상태가 된다. 따라서, 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않는다. 결과적으로, "0" 정보를 갖는 디지털 비디오 신호가 입력되는 픽셀의 EL 소자(110)는 발광하지 않는다.
반대로, EL 구동 TFT(108)는 디지털 비디오 신호가 "1" 정보를 가질 때 온 상태가 된다. 따라서, 전원 전위가 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해진다. 결과적으로, "1" 정보를 갖는 디지털 비디오 신호가 입력되는 픽셀의 EL 소자(110)는 발광한다.
디지털 비디오 신호가 픽셀의 제 1 라인에 입력되어, 디스플레이 기간(Tr1)이 될 때 EL 소자(110)는 발광하거나 동시에 발광하지 않는다. 각 라인의 디스플레이 기간이 시작되는 타이밍은 각각 시간차를 갖는다.
다음, 기록용 게이트 신호선(Ga2)은 기록용 게이트 신호선(Ga1)의 선택이 완료될 때 기록 게이트 신호에 따라 선택된다. 기록용 게이트 신호선(Ga2)에 접속된 모든 픽셀은 온 상태가 되고, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 소스 신호선(S1 내지 Sx)로부터 픽셀의 제 2 라인에 입력된다.
모든 기록용 게이트 신호선(Ga1 내지 Gay)이 선택되고, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 모든 픽셀에 입력된다. 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 모든 라인의 픽셀에 입력되는 기간은 기록 기간(Ta1)을 나타낸다.
한편, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 모든 픽셀에 입력되고, 즉, 기록 기간(Ta1)이 완료되기 전에, 소거용 게이트 신호선(Ge1)은 픽셀로의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트 입력과 함께 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)로부터 소거용 게이트 신호선(Ge1)에 입력된 소거 게이트 신호에 따라 선택된다.
소거 TFT(109), 소거용 게이트 신호선(Ge1)에 접속된 모든 픽셀(픽셀의 제 1 라인)은 온 상태가 된다. 전원 공급선(V1 내지 Vx)의 전원 전위는 소거 TFT(109)를 통해 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해진다.
EL 구동 TFT(108)는 전원 전위가 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해질 때 오프 상태가 된다. 전원 전위는 결과적으로 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않고, 픽셀의 제 1 라인의 모든 EL 소자들은 비발광 상태가 된다. 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행하지 않는다. 즉, 기록용 게이트 신호선(Ga1)이 게이트 신호에 따라 선택되기 때문에 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 의해 저장된 디지털 비디오 신호는 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 전원 전위를 가함으로써 소거된다. 따라서, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행하지 않는다.
픽셀의 제 1 라인의 디스플레이 기간(Tr1)은 소거 게이트 신호가 선택될 때 동시에 완료되고, 비-디스플레이 기간(Td1)이 시작된다. 디스플레이 기간와 유사하게, 각 라인의 비-디스플레이 기간이 각각 시간차를 갖는다.
소거용 게이트 신호선(Ge2)은 소거용 게이트 신호선(Ge1)의 선택이 완료될 때 소거 게이트 신호에 의해 선택되고, 소거 TFT(109), 소거용 게이트 신호선(Ge2)에 접속된 모든 픽셀(픽셀의 제 2 라인)은 온 상태가 된다. 전원 공급선(V1 내지 Vx)의 전원 전위는 소거 TFT(109)를 통해 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해진다. EL 구동 TFT(108)는 전원 전위가 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해질 때 오프 상태가 된다. 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않는다. 결과적으로, 픽셀의 제 2 라인의 EL 소자는 비발광 상태가 되고, 픽셀의 제 2 라인은 디스플레이되지 않고 비-디스플레이 상태가된다.
모든 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)이 선택되고, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거된다. 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거되는 기간은 소거 기간(Te1)이다.
한편, 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거되기 전에, 즉, 소거 기간(Te1)이 완료되기 전에, 기록용 게이트 신호선(Ga1)의 선택은 픽셀의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트의 소거와 함께 수행된다. 픽셀의 제 1 라인은 결과적으로 디스플레이되고, 비-디스플레이 기간(Td1)이 완료되며, 디스플레이 기간(Tr2)이 시작된다.
모든 기록용 게이트 신호가 순서대로 선택되고, 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 모든 픽셀에 입력된다. 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 입력되는 기간은 기록 기간(Ta2)이라고 한다.
한편, 디지털 비디오 신호 픽셀의 제 2 비트가 모든 픽셀에 입력되기 전에, 즉, 기록 기간(Ta2)이 완료되기 전에, 소거용 게이트 신호선(Ge1)의 선택은 픽셀로의 디지털 비디오 신호의 제 2 비트 입력과 함께 수행된다. 픽셀의 제 1 라인의 EL 소자는 비발광 상태가 되고, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이되지 않는다. 따라서, 디스플레이 기간(Tr2)은 픽셀의 제 1 라인에서 끝나고, 비-디스플레이 기간(Td2)이 시작된다.
모든 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)이 선택되고, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 2 비트는 소거된다. 픽셀의 모든 라인에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 소거되는 기간은 소거 기간(Te2)이다.
상기 동작은 디지털 비디오 신호의 제 5 비트가 픽셀에 입력될 때까지 반복적으로 수행되고, 디스플레이 기간(Tr) 및 비-디스플레이 기간(Td)은 반복적으로 나타난다. 디스플레이 기간(Tr1)은 기록 기간(Ta1)이 시작될 때 시작되고, 소거 기간(Te1)이 시작될 때 끝난다. 또한, 비-디스플레이 기간(Td1)은 소거 기간(Te1)이 시작될 때 시작되고, 다음 기록 기간(실시예 1에서 기록 기간(Ta2))이 시작될 때 끝난다. 디스플레이 기간(Tr2, Tr3 및 Tr4) 및 비-디스플레이 기간(Td2, Td3, Td4)는 각각 디스플레이 기간(Tr1) 및 비-디스플레이 기간(Td1)과 유사한 기록 기간(Ta1, Ta2, ..., Ta5) 및 소거 기간(Te1, Te2, ..., Te4)에 의해 결정된다.
디지털 비디오 신호의 제 5 비트가 픽셀의 제 1 라인에 입력될 때 디스플레이 기간(Tr5)이 시작되고 픽셀의 제 1 라인이 디스플레이를 수행한다. 디지털 비디오 신호의 제 5 비트는 디지털 비디오 신호의 다음 비트가 입력될 때까지 저장된다.
픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 5 비트는 디지털 비디오 신호의 제 6 비트가 픽셀의 제 1 라인에 입력될 때 디지털 비디오 신호의 제 6 비트에 의해 대체된다. 따라서, 디스플레이 기간(Tr6)이 픽셀의 제 1 라인에서 시작되고, 디스플레이가 수행된다. 디지털 비디오 신호의 제 6 비트는 다음 프레임 기간의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 입력될 때까지 픽셀에 저장된다.
디스플레이 기간(Tr6)은 다음 프레임 기간의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 픽셀에 입력될 때 완료되고, 동시에 프레임 기간이 완료된다. 하나의 이미지는 모든 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr6)이 완료될 때 디스플레이될 수 있다. 따라서, 상기 동작은 반복된다.
디스플레이 기간(Tr5)은 기록 기간(Ta5)가 시작될 때 시작되고, 기록 기간(Ta6)은 시작될 때 끝난다. 디스플레이 기간(Tr6)은 기록 기간(Ta6)가 시작될 때 시작되고, 다음 프레임의 기록 기간(Ta1)이 시작될 때 끝난다.
디스플레이 기간(Tr)의 길이는 Tr1:Tr2: ... : Tr5:Tr6 = 20:21:22...:2 4:25이도록 설정된다. 목표된 그레이 스케일 디스플레이는 디스플레이 기간을 결합함으로써 26 그레이 스케일중에서 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 픽셀의 EL 소자가 발광하는 디스플레이 기간의 총 길이를 구함으로써 1 프레임 기간 동안 픽셀에 의해 디스플레이되는 그레이 스케일이 설정된다. 예를 들어, 디스플레이 기간 동안 픽셀이 발광하는 경우의 휘도가 100%이면, 5%의 휘도는 Tr1 및 Tr2 동안 픽셀이 발광하는 경우에 대하여 표현될 수 있다. 픽셀이 Tr3 및 Tr5에서 발광하면, 32%의 휘도가 표현된다.
디지털 비디오 신호의 제 5 비트가 픽셀에 기록되는 동안의 기록 기간(Ta5)은 디스플레이 기간(Tr5)의 길이보다 짧다.
또한, 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr6)은 임의의 순서대로 나타날 수 있다. 예를 들어, 1 프레임 기간중에 Tr1 다음의 디스플레이 기간이 Tr3, Tr5, Tr2를 나타내는 것이 가능하다. 그러나, 소거 기간(Te1 내지 Te6)은 상호 겹쳐지지 않는 순서를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr6)은 상호 겹쳐지지 않는 순서를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 구조에 따라, EL 구동 TFT의 IDS-VGS 특성에 변동이 있더라도, 동일한 게이트 전압이 EL 구동 TFT에 인가될 때 출력된 전류량의 변화는 억제 될 수 있다. 따라서, IDS-VGS특성 변동으로 인해, 동일한 전압의 신호가 입력될 때 EL 소자로부터의 발광량은 인접 픽셀에 대해 크게 다른 것을 피할 수 있다.
디스플레이가 수행되지 않는 비발광 기간은 본 발명에 따라 형성된다. 완히 백색인 이미지가 종래의 아날로그 구동 방법을 사용하여 EL 디스플레이 장치에 디스플레이되면, EL 소자는 항상 발광하여 EL 층이 빠르게 열화된다. 비발광 기간이 본 발명에 따라 형성됨으로써, EL 층은 임의의 범위까지 억제될 수 있다.
[실시예 2]
6비트 디지털 비디오 신호에 대응하는 본 발명의 구동 방법에서 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr6)가 나타나는 순서를 실시예 2에서 설명한다.
도 6은 실시예 2의 구동 방법의 타이밍도이다. 실시예 1은 픽셀의 상세한 구동으로서, 실시예 2에서는 설명이 생략된다. 1 프레임 기간내의 가장 긴 디스플레이 기간(실시예 2에서 Td1)은 실시예 2의 구동 방법에서 1 프레임 기간의 끝에 제공된다. 비-디스플레이 기간(Td1) 및 상기 구조에 따른 다음 프레임 기간의 제 1 디스플레이 기간(실시예 2에서 Tr4) 사이에 간격이 있다는 것이 사람 눈으로 감지된다. 인접한 프레임 기간 사이에서 발광하기 위한 인접 디스플레이 기간로 인해 발생하는 디스플레이 비평탄성은 사람 눈이 인식하는 것을 보다 어렵게 한다.
6비트 디지털 비디오 신호에 대한 경우가 실시예 2에 설명되었지만, 본 발명은 여기에 제한되지 않는다. 디지털 비디오 신호의 비트 수를 제한하지 않고 실시예 2를 실행하는 것이 가능하다.
[실시예 3]
본 발명의 EL 디스플레이에서 4비트 디지털 비디오 신호로 24 비트 그레이 스케일 디스플레이를 수행하는 경우는 도 7을 사용하는 실시예 3에서 설명된다. 실시예 3의 EL 디스플레이는 도 1 내지 도 3에 도시된 구조를 갖는다.
먼저, 기록용 게이트 신호선(Ga1)은 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103)로부터 기록용 게이트 신호선(Ga1)에 입력된 기록 게이트 신호에 따라 선택된다. 스위칭 TFT(107), 기록용 게이트 신호선(Ga1)에 접속된 모든 픽셀(픽셀의 제 1 라인)은 온 상태가 된다.
동시에, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 소스 신호선 구동 회로(102)로부터 소스 신호선(S1 내지 Sx)으로 입력된다. 디지털 비디오 신호는 스위칭 TFT(107)를 통해 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 입력된다.
디지털 비디오 신호가 "0" 정보를 가질 때, EL 구동 TFT(108)는 실시예 3에서 오프 상태가 된다. 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않는다. 결과적으로, "0" 정보를 갖는 디지털 비디오 신호가 입력되는 픽셀의 EL 소자(110)는 발광하지 않는다.
반대로, EL 구동 TFT(108)는 디지털 비디오 신호가 "1"을 가질 때 온 상태가 된다. 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해진다. 결과적으로, "1" 정보를 갖는 디지털 비디오 신호가 입력되는 픽셀의 EL소자(110)는 발광한다.
디지털 비디오 신호가 픽셀의 제 1 라인에 입력되어, 디스플레이 기간(Tr1)이 될 때 EL 소자(110)는 발광하거나 동시에 발광하지 않는다. 각각의 라인의 디스플레이 기간이 시작되는 타이밍은 각각 시간 차를 갖는다.
다음에, 기록용 게이트 신호선(Ga2)은 기록용 게이트 신호선(Ga1)의 선택이 완료될 때 기록 게이트 신호에 따라 선택된다. 스위칭 TFT(107), 기록용 게이트 신호선(Ga2)에 접속된 모든 픽셀은 온 상태가 되고, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트는 소스 신호선(S1 내지 Sx)로부터 픽셀의 제 2 라인에 입력된다.
모든 기록용 게이트 신호선(Ga1 내지 Gay)이 선택되고,디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 모든 픽셀에 입력된다. 디지털 비디오 신호의 제 1 비트동안의 기간은 기록 기간(Ta1)을 나타내도록 모든 픽셀에 입력된다.
한편, 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 모든 픽셀에 입력되기 전에, 즉, 기록 기간(Ta1)이 완료되기 전에, 소거용 게이트 신호선(Ge1)는 픽셀에 디지털 비디오 신호의 제 1 비트의 입력과 함께 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)로부터 소거용 게이트 신호선(Ge1)으로 입력된 소거 게이트 신호에 따라 선택된다.
소거 TFT(109), 소거용 게이트 신호선(Ge1)에 접속된 모든 픽셀(제 1 라인의 픽셀)이 온 상태가 된다. 전원 공급선(V1 내지 Vx)의 전원 전위는 소거 TFt(109)를 통하여 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해진다.
EL 구동 TFT(108)는 전원 전위가 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해질 때 오프 상태가 된다. 전원 전위는 결과적으로 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않고, EL 소자의 모든 제 1 픽셀 라인은 비발광 상태가 되고, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이되지 않는다. 즉, 기록용 게이트 신호선(Ga1)이 기록 게이트 신호에 따라 선택되기 때문에 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 의해 저장된 디지털 비디오 신호는 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 전원 전위를 가함으로써 소거된 다. 따라서, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행하지 않는다.
픽셀의 제 1 라인에 대한 디스플레이 기간(Tr1)은 소거용 게이트 신호선(Ge1)이 선택될 때 동시에 완료되고, 비-디스플레이 기간(Td1)이 시작된다. 디스플레이 기간와 유사한 각 라인의 비-디스플레이 기간(Td)이 시작되는 타이밍은 각각 시간 차를 갖는다.
소거용 게이트 신호선(Ge2)는 소거용 게이트 신호선(Ge1)의 선택이 완료될 때 소거 게이트 신호에 의해 선택되고, 소거 TFT(109), 소거용 게이트 신호선(Ge2)에 접속된 모든 픽셀(픽셀의 제 2 라인)은 온 상태가 된다. 전원 공급선(V1 내지 Vx)의 전원 전위는 소거 TFT(109)를 통해 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해진다. EL 구동 TFT(108)는 전원 전위가 EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 가해질 때 오프 상태가 된다. 전원 전위는 EL 소자(110)의 픽셀 전극에 가해지지 않는다. 결과적으로, 픽셀의 제 2 라인의 EL 소자는 비발광 상태가 되고, 픽셀의 제 2 라인은 디스플레이를 수행하지 않고, 비-디스플레이 상태가 된다.
그다음으로, 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)이 선택되고, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거된다. 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거되는 기간은 소거 기간(Te1)이다.
한편, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 소거되기 전에, 즉, 소거 기간(Te1)이 완료되기 전에, 픽셀에서 디지털 비디오 신호의 제 1 비트의 소거와 함께, 기록용 게이트 신호선(Ga1)의 선택이 다시 수행된다. 따라서, 픽셀의 제 1 라인이 다시 디스플레이되고, 비-디스플레이 기간(Td1)이 완료되며, 디스플레이 기간(Td2)이 시작된다.
모든 기록용 게이트 신호선은 순서대로 유사하게 선택되며, 디지털 비디오 신호의 제 2 비트는 모든 픽셀에 입력된다. 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 모든 픽셀에 입력되는 기간은 기록 기간(Ta2)이라고 한다.
한편, 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 모든 픽셀에 입력되기 전에, 즉, 기록 기간(Ta2)이 완료되기 전에, 소거용 게이트 신호선(Ge1)의 선택은 픽셀에 대한 디지털 비디오 신호의 제 2 비트에서 기록됨과 함께 수행된다. 따라서, 픽셀의 제 1 라인의 EL 소자는 모두 비-발광 상태가 되며, 픽셀의 제 1 라인은 디스플레이를 수행하지 않는다. 따라서, 디스플레이 기간(Tr2)은 픽셀의 제 1 라인에서 완료되며, 비-디스플레이 기간(Td2)이 시작된다.
그후, 모든 소거용 게이트 신호선(Ge1 내지 Gey)이 선택되며, 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 소거된다. 모든 픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 2 비트가 소거되는 기간은 소거 기간(Te2)이다.
기록 기간(Ta1)이 시작될 때, 디스플레이 기간(Tr1)이 시작되며, 소거 기간(Te1)이 시작될 때 완료된다. 또한, 소거 기간(Te1)이 시작될 때, 비-디스플레이 기간(Td1)이 시작되며, 다음 기록 기간(실시에 3의 기록 기간(Ta2))이 시작될 때 완료된다. 기록 기간(Ta2)이 시작될 때, 디스플레이 기간(Tr2)이 시작되며, 소거 기간(Te2)이 시작될 때 완료된다. 또한, 소거 기간(Te2)가 시작될 때, 비-디스플레이 기간(Td2)이 시작되며, 다음 기록 기간(실시예 3의 기록 기간(Ta3))이 시작될 때 완료된다.
디지털 비디오 신호의 제 3 비트가 픽셀의 제 1 라인에 입력될 때, 디스플레이 기간(Tr3)이 시작되며 픽셀의 제 1 라인이 디스플레이를 수행한다. 그 다음에 디지털 비디오 신호의 다음 비트가 입력될 때까지 디지털 비디오 신호의 제 3 비트가 픽셀에 저장된다.
픽셀에 저장된 디지털 비디오 신호의 제 3 비트는 디지털 비디오 신호의 제 4 비트가 픽셀의 제 1 라인에 입력될 때, 디지털 비디오 신호의 제 4 비트로 대체된다. 따라서, 디스플레이 기간(Tr4)가 픽셀의 제 1 라인에서 시작되어, 디스플레이가 수행된다. 디지털 비디오 신호의 제 4 비트는 다음 프레임 기간의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 입력될 때까지 픽셀에 의해 저장된다.
디스플레이 기간(Tr4)은 다음 프레임 기간의 디지털 비디오 신호의 제 1 비트가 입력될 때 완료되며, 프레임 기간도 동시에 완료된다. 하나의 이미지는 모든 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr4)이 완료될 때 디스플레이될 수 있다. 그 다음에 상기 동작이 반복된다.
디스플레이 기간(Tr3)는 기록 기간(Ta3)이 시작될 때 시작되며, 기록 기간(Ta4)이 시작될 때 완료된다. 디스플레이 기간(Tr4)는 기록 기간(Ta4)이 시작될 때 시작되며, 다음 프레임의 기록 기간(Ta1)이 시작될 때 완료된다.
디스플레이 기간(Tr)의 길이는 Tr1:Tr2:Tr3:Tr4 = 20:21:22:24이 되도록 설정된다. 바람직한 그레이 스케일 디스플레이는 디스플레이 기간을 결합함으로써 24 그레이 스케일 사이에서 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 픽셀에 의해 디스플레이된 그레이 스케일은 1 프레임 기간 동안 픽셀의 EL 소자가 발광하는 디스플레이 기간의 전체 길이를 구함으로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 모든 디스플레이 기간 동안 픽셀이 발광하는 경우에 대한 휘도가 100%로 취해지면, 휘도 20%는 Tr1과 Tr2 동안 픽셀이 발광하는 경우에 대해 표현될 수 있다. 픽셀이 Tr3에서만 발광하면, 27%의 휘도가 표현될 수 있다.
디지털 비디오 신호의 제 3 비트가 픽셀에 기록되는 기록 기간(Ta3)은 디스플레이 기간(Tr3)의 길이보다 짧다는 것이 중요하다.
또한, 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr4)은 임의의 순서로 나타날 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 기간은 1 프레임 기간 내의 Tr1 이후에 Tr3, Tr4, 및 Tr2의 순서로 나타날 수 있다. 그러나, 소거 기간(Te1 내지 Te4)은 상호 겹쳐지지 않는 순서를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 디스플레이 기간(Tr1 내지 Tr4) 역시 상호 겹쳐지지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 구조에 따라, EL 구동 TFT의 IDS-VGS 특성에서의 일부 변동이 있지만, 동일한 게이트 전압이 EL 구동 TFT에 인가될 때 출력된 전류량에서의 변동은 억제될 수 있다. 따라서, IDS-VGS 특성에서의 변동으로 인해, EL 소자로부터의 발광량은 동일한 전압을 갖는 신호가 입력될 때 인접한 픽셀에 대해 크게 다르다.
디스플레이가 수행되지 않는 비-발광 기간이 본 발명에서 수행될 수 있다. 완전히 백색인 이미지가 종래의 아날로그 구동 방법을 이용한 EL 디스플레이 디바이스에서 디스플레이되면, EL 소자는 항상 발광하여 EL 층이 빠르게 열화된다. 비-발광 기간이 본 발명에서 수행될 수 있으며, 따라서, EL 층의 열화는 임의의 범위까지 억제될 수 있다.
실시예 2와 결합하여 실시예 3을 수행하는 것이 가능하다.
[실시예 4]
도 3에서 도시된 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 픽셀의 상면도(도 8)는 실시예 4에서 설명된다. 공통 도면 부호가 도 3과 도 8에서 사용되며, 따라서, 두 도면은 상호 참조될 수 있다.
도 8에서, 소스 신호선(S), 전원 공급선(V), 기록용 게이트 신호선(Ga), 및 소거용 게이트 신호선(Ge)을 갖는 영역(105)은 픽셀이다. 픽셀(105)은 스위칭 TFT(107), EL 구동 TFT(108), 및 소거 TFT(109)를 갖는다. EL 구동 TFT(108)은 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT을 가지며, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속된다.
스위칭 TFT(107)는 활성층(107a), 및 기록용 게이트 신호선(Ga)의 일부인 게이트 전극(107b)을 갖는다. EL 구동 TFT(108)는 활성층(108a), 및 게이트 배선(121)의 일부인 게이트 전극(108b)을 갖는다. 소거 TFT(109)는 활성층(109a), 및 기록용 게이트 신호선(Ge)의 일부인 게이트 전극(109b)을 갖는다.
스위칭 TFT(107)의 활성층(107a)의 소스 및 드레인 영역 중 하나는 소스 신호선에 접속되며, 소소 및 드레인 영역의 다른 하나는 접속 배선(113)을 통해서 게이트 배선(121)에 접속된다. 접속 배선(113)은 소스 신호선(S)에 입력된 신호의 전위에 따라 소스 배선 또는 드레인 배선이라고 한다.
소거 TFT(109)의 활성층(109a)의 소스 및 드레인 영역 중 하나는 전원 공급선에 접속되며, 소스 및 드레인 영역의 다른 하나는 접속 배선(115)을 통해서 게이트 배선(121)에 접속된다. 접속 배선(115)은 전원 공급선(V)의 전원 전위에 따라, 소스 배선, 또는 드레인 배선이라고 한다.
EL 구동 TFT(108)의 활성층(108a)의 소스 및 드레인 영역은 각각 전원 공급선(V) 및 드레인 배선(114)에 접속된다. 드레인 배선(114)은 픽셀 전극(117)에 접속된다.
커패시터 배선(116)은 반도체 막으로 형성된다. 커패시터(112)는 커패시터 배선(116), 게이트 절연막과 동일한 절연막(도시되지 않음) 및 게이트 배선(121)으로 구성된다. 또한, 게이트 배선(121), 제 1 층간 절연막과 동일한 층(도시되지 않음) 및 전원 공급선(V)으로 구성된다.
유기 합성수지 막을 에칭함으로써 개구(131)에 제공된 뱅크는 픽셀 전극(117) 상에 형성된다. 그후, EL 층 및 대향 전극은 픽셀 전극(117) 상에 순서대로 적층된다(도시되지 않음). 픽셀 전극(105) 및 EL 층은 뱅크의 개구부(131)와 접촉되며, EL 층은 접촉 대향 전극 및 픽셀 전극 사이에 배치된 부분에서만 발광한다.
본 발명에 따른 EL 디스플레이의 픽셀부의 평면도가 도 8에서 도시된 구조에 제한되지는 않는다.
실시예 3과 결합하여 실시예 4를 수행하는 것이 가능하다.
[실시예 5]
도 1에 도시된 본 발명에 따른 EL 디스플레이의 구동 회로의 상세한 구조는 도 9의 실시예 5에서 설명된다.
소스 신호선 구동기(102)는 기본적으로 시프트 레지스터(102a), 래치(A)(제 1 래치)(102b), 및 래치(B)(제 2 래치)(102c)를 갖는다.
클럭 신호(CLK) 및 시작 펄스(SP)는 소스 신호선 구동 회로(102)에서 시프트 레지스터(102a)에 입력된다. 시프트 레지스터(102a)는 클럭 신호(CLK) 및 시작 펄스(SP)에 기초하여 타이밍 신호를 발생시키며, 래치(A)(102b)에 서로 타이밍 신호를 공급한다.
도 9에 도시하지는 않았지만, 시프트 레지스터 회로(102a)로부터 출력된 타이밍 신호는 버퍼(도시되지 않음)와 같은 회로에 의해 버퍼링되고 증폭될 수 있으며 하부 회로인 래치(102b)에 입력된다. 타이밍 신호가 공급되는 배선의 부하 캐패시턴스(기생 캐패시턴스)는 크며, 이는 복수의 회로 또는 소자가 배선에 접속되기 때문이다. 버퍼는 큰 부하 캐패시턴스로 인해 발생된 타이밍 신호의 상승 및 하강시 둔해지는 것을 방지하기 위해 형성된다.
래치(A)(102b)는 n-비트 디지털 비디오 신호를 처리하기 위한 복수의 래치 단을 갖는다. 래치(A)(102b)는 타이밍 신호가 입력될 때, 소스 신호선 구동 회로(102)의 외부로부터 입력된 n-비트 디지털 비디오 신호를 취하여 유지한다.
디지털 비디오 신호는 래치(A)(102b)에 입력될 때 래치(A)(102b)의 복수의 래치 단에 순서대로 입력될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 구조로 제한되지 않는다. 래치(A)(102b)의 복수의 래치 단들은 몇몇 그룹으로 분할될 수 있으며, 디지털 비디오 신호는 분할된 구동을 수행함과 동시에 각각의 그룹에 입력될 수 있다. 예를 들어, 이것은 래치가 모두 4단의 그룹들로 분할될 때 분할 수인 4 분할로 분할된 구동이라고 한다.
디지털 비디오 신호가 래치(A)(102b)의 모든 래치 단에서 완전히 기록되는 기간은 라인 기간이라고 한다. 즉, 래치(A)(102b) 내에서, 라인 기간은 디지털 비디오 신호가 최좌측 래치 단에서 기록이 시작될 때 시작되며, 디지털 비디오 신호가 최우측 래치 단에서 기록이 완료될 때 완료된다. 실제로, 라인 기간은 상기 라인 기간 이외에 수평 블랭킹 기간을 포함할 수 있다.
래치 신호는 1 라인 기간이 완료될 때 래치(B)(102c)에 공급된다. 래래치(A)(102b)에 기록 저장되는 디지털 비디오 신호는 래치(B)(102c)의 경우에 한 번에 모두 전송되며, 래치(B)(102c)의 모든 래치 단에서 기록되고 저장된다.
래치(B)(102c)에 디지털 비디오 신호를 전송한 후에, 시프트 레지스터(102a)로부터의 타이밍 신호에 따라 순서대로 래치(A)(102b)에 소스 신호선 구동 회로(102)의 외부로부터 입력된 디지털 비디오 신호의 재기록이 수행된다.
래치(B)(102c)에 기록 저장된 디지털 비디오 신호는 제 2 1라인 기간 동안 소스 신호선에 입력된다.
한편, 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103) 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)는 각각 시프트 레지스터 및 버퍼(둘 다 도시되지 않음)를 갖는다. 또한, 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103) 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)는 환경에 따라, 시프트 레지스터 및 버퍼 이외에 레벨 시프터를 가질 수 있다.
시프트 레지스터(도시되지 않음)로부터의 타이밍 신호는 버퍼(도시되지 않음)에 공급되며, 기록용 게이트 신호선 구동 회로(103) 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(104)에서 대응 게이트 신호선(또한 스캐닝 라인이라고도 함)에 공급된다. 1 라인 기간에 대한 픽셀 TFT의 게이트 전극은 게이트 신호선에 접속되며, 라인 기간에 대한 픽셀 TFT는 동시에 ON 상태가 되어야 한다. 따라서, 대량의 전류가 흐를 수 있는 회로가 버퍼용으로 사용된다.
실시예 1 내지 실시예 4와 결합하여 실시예 5가 수행될 수 있다.
[실시예 6]
실시예 6에서, 동시에 픽셀 주변부에 형성된 (소스 신호선 구동 회로, 기록용 게이트 신호선 구동 회로 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로) EL 디스플레이 픽셀부의 TFT 및 구동 회로부의 TFT를 형성하는 방법이 설명된다. 기본 유닛인 CMOS 회로는 설명을 쉽게 하기 위해 구동 회로로서 설명된다. 또한, 소거 TFT는 스위칭 TFT 또는 EL 구동 TFT를 제조하는 방법을 참조로 제조될 수 있으므로, 설명은 생략한다. EL 구동 TFT에 관하여, 제 1 EL 구동 TFT만이 기술되지만, 제 2 EL 구동 TFT는 제 1 EL 구동 TFT와 동일한 방식으로 제조될 수 있다.
먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 베이스막(501)은 유리 기판(500) 상에 300nm의 두께로 형성된다. 실리콘 질화산화막은 실시예 6에서 베이스막(501)으로서 적층되어 있다. 이 점에서, 유리 기판(500)과 접촉하는 막에서 10 내지 25wt% 사이의 질소 농도를 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 베이스막(501)은 방열 효과 를 가지며, DLC(다이아몬드형 탄소)막도 제공될 수 있다.
다음으로, 비정질 실리콘 막(도시되지 않음)은 공지된 증착 방법으로 베이스막(501) 상에 50nm의 두께로 형성된다. 비정질 실리콘 막으로 한정될 필요는 없으며, 비정질 구조를 포함한(미세결정 반도체 막을 포함하는) 반도체 막이 사용될 수 있다. 또한, 비정질 실리콘 게르마늄 막 등의 비정질 구조를 갖는 혼합 반도체 막도 사용될 수 있다. 또한, 막 두께는 20 내지 100nm로 형성될 수 있다.
비정질 실리콘 막은 공지된 기술에 의해 결정화되며, 다결정 실리콘 막(폴리크리스탈린 실리콘 막 또는 폴리실리콘 막이라고도 함)(502)을 형성한다. 열적 다결정화는 전기로를 이용하며, 레이저 어닐링 다결정화는 레이저 광을 이용하며, 램프 어닐링 다결정화는 공지된 다결정 방법으로서 적외선 광을 이용한다. 다결정화는 XeCl 가스를 사용한 엑시머 레이저 광을 이용한 실시예 6에서 수행된다.
선형 펄스 발진형 엑시머 레이저 광은 실시예 6에서 사용되지만, 직각 형태도 사용될 수 있다. 연속 발산형 아르곤 레이저 광 및 연속 발진형 엑시머 레이저 광도 사용될 수 있다.
이 실시예에서, 다결정 실리콘 막이 TFT의 활성층으로서 사용되지만, 활성층으로서 비정질 실리콘 막을 사용할 수도 있다.
스위칭 TFT의 활성층을 형성하는 것이 효과적이며, 비정질 실리콘 막에 의해 오프 전류를 감소시키고, 다결정 실리콘 막에 의해 EL 구동 TFT의 활성층을 형성하는 것이 필요하다. 전류는 비정질 실리콘 막에서 흐르기 어려운데, 이는 캐리어 이동도가 낮으며, 오프 전류가 쉽게 흐르지 않기 때문이다. 즉, 대부분은 전류가 쉽게 흐르지 않는 비정질 실리콘 막과 전류가 쉽게 흐르는 다결정 실리콘 막 모두의 이점이 될 수 있다.
다음으로, 도 10b에 도시된 바와 같이, 실리콘 산화막으로 구성된 보호막(503)은 다결정 실리콘 막(502) 상에 130nm의 두께로 형성된다. 이 두께는 100 내지 200nm(바람직하게는 130 내지 170nm)의 범위 내에서 선택될 수 있다. 또한, 실리콘 함유 절연막 등의 다른 막도 사용될 수 있다. 보호막(503)은 다결정 실리콘 막이 불순물 첨가 동안 플라즈마에 직접 노출되지 않고, 불순물의 복잡한 농도 제어를 가질 수 있도록 형성된다.
그후, 레지스트 마스크(504a, 504b)가 보호막(503) 상에 형성되며, n-형 도전성을 전달하는 불순물 원소(이하, n-형 불순물 원소라고 함)가 보호막(503)을 통해서 첨가된다. 주기표 15족에 속하는 원소는 일반적으로 n-형 불순물 원소로서 사용되며, 통상적으로 인 또는 비소가 사용될 수 있다. 플라즈마 도핑 방법이 사용되며, 인(PH3)은 질량 분리 없이 플라즈마-여자되고, 인은 실시예 6에서 1×1018atoms/㎤의 농도로 첨가된다. 질량 분리가 수행되는 이온 주입 방법도 사용될 수 있다.
주입량은 n-형 불순물 원소가 n-형 불순물 영역(b)(505)에 포함되며, 2×1016 내지 5×1019atoms/㎤의 농도로(통상적으로, 5×1017 내지 5×10 18atoms/㎤) 이 공정에 의해 형성되도록 규격화된다.
다음으로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 보호막(503) 및 레지스트 마스크(504a, 504b)가 제거되며, 첨가된 n-형 불순물 원소의 활성화가 수행된다. 공지된 활성화 기술은 활성화 수단으로 사용될 수 있지만, 활성화는 엑시머 레이저 광(레이저 어닐링)의 복사에 의해 실시예 6에서 수행된다. 물론, 펄스 발진형 엑시머 레이저 및 연속 발진형 엑시머 레이저 모두 사용될 수 있으며, 엑시머 레이저 광의 사용을 제한할 필요는 없다. 첨가된 불순물 원소의 활성화가 목적이기 때문에, 다결정 실리콘 막이 녹지 않는 에너지 레벨에서 조사가 수행되는 것이 바람직하다. 레이저 광은 보호막(503)과 제 위치에 조사될 수 있다.
열 처리(노 어닐링)에 의한 불순물 원소의 활성화가 레이저 광에 의한 불순물 원소의 활성화에 따라 수행될 수 있다. 활성화가 열 처리에 의해 수행될 때, 기판의 열 저항을 고려하면, 약 450 내지 550℃에서 열 처리가 행해지는 것이 바람직하다.
n-형 불순물 영역(b)(505)의 단부와의 경계부(접속부), 즉, n-형 불순물 원소가 n-형 불순물 영역(b)(505)의 주변부에 첨가되지 않는 영역은 이 공정에 의해 기술된다. 이것은 TFT가 후에 완성될 때, 매우 우수한 접속부가 LDD 영역 및 채널 형성 영역 사이에 형성될 수 있다.
도 10d에 도시된 바와 같이, 다결정 실리콘 막의 불필요한 부분이 다음에 제거되며, 섬-형태의 반도체 막(이하, 활성층이라 함)(506 내지 509)이 형성된다.
그후, 도 10e에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(510)이 형성되어, 활성층(506 내지 509)을 커버한다. 10 내지 200nm, 바람직하게는 50 내지 150nm의 두께를 갖는 절연막이 게이트 절연막(510)으로서 사용될 수 있다. 단층 구조 또는 적층 구조가 사용될 수 있다. 110nm 두께의 실리콘 질화산화막이 실시예 6에서 사 용된다.
따라서, 200 내지 400nm의 두께를 갖는 도전막이 형성되어 게이트 전극(511 내지 515)을 형성하도록 패터닝된다. 실시예 6에서, 도전 경로를 제공하기 위해 게이트 전극에 접속되는 게이트 전극 및 배선(이하, 게이트 배선이라 함)은 상이한 재료로 구성된다. 보다 구체적으로는, 게이트 배선은 게이트 전극보다 낮은 저항성을 갖는 재료로 구성된다. 이것은 미세한 공정을 처리할 수 있는 재료가 게이트 전극에 사용되지만, 게이트 배선은 미세한 공정에 적합하지 않은 작은 배선 저항을 제공할 수 있는 재료로 구성되기 때문이다. 물론, 게이트 전극 및 게이트 배선은 동일한 재료로 형성될 수 있다.
게이트 전극이 단층 도전막으로 구성될 수 있지만, 필요하다면, 2개의 층 또는 3개의 층을 갖는 적층막을 형성하는 것이 바람직하다. 공지된 도전막은 게이트 전극에 대해 어느 것이나 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 미세 공정 처리가 가능한 재료, 특히, 2μm 미만의 라인 폭으로 패터닝할 수 있는 재료가 게이트 전극에 바람직하다.
통상적으로, 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 및 실리콘(Si)로 구성된 군으로부터 선택된 원소의 막, 상기 원소의 질화물막(통상적으로, 탄탈륨 질화물막, 텅스텐 질화물막, 또는 티타늄 질화물막), 상기 원소의 결합의 합금막(통상적으로 Mo-W 합금 또는 Mo-Ta 합금), 또는 상기 원소의 실리사이드 막(통상적으로, 텅스텐 실리사이드 막 또는 티타늄 실리사이드 막)을 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 막들은 단층 또는 적층으로 사용될 수 있다.
실시예 6 에서, 30㎚의 두깨를 갖는 텅스텐 질화물(WN)막과 370㎚의 두께를 갖는 텅스텐(W)막의 적층막이 사용된다. 이것은 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다. Xe 또는 Ne와 같은 불활성 가스가 스퍼터링 가스에 첨가될 때, 스트레스로 인한 막 필링(peeling)이 방지될 수 있다.
게이트 절연막(510)을 통해 n-형 불순물 영역(b)(505)의 일부분이 겹쳐지도록 게이트 전극(512)이 동시에 형성된다. 이 겹쳐진 부분은 나중에 게이트 전극과 겹쳐지는 LDD 영역이 된다(도 10e).
다음에, 도 11a에 도시된 것과 같이, n-형 불순물 원소가 마스크로서 게이트 전극(511 내지 515)와 자체 정렬도록 첨가된다. 상기 첨가는 인이 n-형 불순물 영역(c)(516 내지 523)에 첨가되도록 조정되어, n-형 불순물 영역(b)(505)(일반적으로, 1/4 및 1/3)의 농도에 대해 1/10 내지 1/2의 농도에서 형성된다. 명확하게, 1x1016 내지 5x1018atoms/㎤(일반적으로, 3x1017 내지 3x1018atoms/㎤)의 농도가 바람직하다.
레지스트 마스크(524a 내지 524d)가 다음에 형성되며, 레지스트 마스크의 형상은 도 11b에 도시된 바와 같이 게이트 전극(511, 513 내지 515)을 커버하며, n-형 불순물 소자(인이 실시예 6에서 사용됨)가 첨가되어 고농도로 인을 포함하는 불순물 영역(a)(525 내지 529)을 형성한다. 인(PN3)을 사용하는 이온 도핑이 여기에서 수행되며, 이들 영역의 인 농도는 1x1020 내지 1x1021atoms/㎤ (일반적으로 2x1020 내지 5x1021atoms/㎤)로 설정되도록 조절된다.
n-채널 TFT의 소스 또는 드레인 영역은 상기 공정에 의해 형성되며, 스위칭 TFT에서, 도 11a의 공정에 의해 형성된 n-형 불순물 영역(c)(519 내지 521)의 일부분이 남는다. 이들 나머지 영역은 스위칭 TFT의 LDD 영역에 대응한다.
다음에, 도 11c에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(524a 내지 524d)가 제거되며, 새로운 레지스트 마스크(530)가 형성된다. p-형 불순물 원소(붕소가 실시예 6에서 사용됨)가 첨가되어 고농도로 붕소를 포함하는 p-형 불순물 영역(531 내지 534)을 형성한다. 붕소는 디보레인(B2H6)을 사용하는 이온 도핑에 의하여 3x10 20 내지 3x1021atoms/㎤ (일반적으로 5x1020 내지 1x1021atoms/㎤)의 농도로 여기에 첨가된다.
인이 1x1020 내지 1x1021atoms/㎤의 농도로 p-형 불순물 영역(531 내지 534)에 이미 첨가되었지만, 붕소가 인의 농도의 적어도 3배 이상의 농도로 첨가된다. 따라서, n-형 불순물 영역은 p-형으로 완전히 반전되어 형성되며 p-형 불순물 영역으로서 기능한다.
다음에, 레지스트 마스크(530)를 제거한 후에, 각각의 농도로 활성층에 첨가된 n-형 또는 p-형 불순물 원소가 활성화된다. 노 어닐링, 레이저 어닐링 또는 램프 어닐링이 활성화 수단으로 사용된다. 실시예 6에서, 열처리는 전기로에서 질소 분위기에서 4시간 동안 550℃에서 수행된다.
동시에, 주변 분위기로부터 산소를 가능한 많이 제거하는 것이 중요하다. 이는 만일 적은 양의 산소가 존재하면 증가된 저항을 유발하는 게이트 전극의 노출된 표면이 산화되기 때문이다. 동시에, 옴 접촉을 만드는 것이 더 어렵게 된다. 따라서, 활성화 처리에 대한 주변 분위기에서의 산소 농도는 1ppm 이하, 바람직하게 0.1 ppm 이하로 설정된다.
활성화 프로세스가 완료될 때, 300nm의 두께를 갖는 게이트 배선(게이트 신호선)(535)이 형성된다. 게이트 배선(535)에 대한 재료로서, 주원소(조성으로서 50 내지 100% 점유)으로 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 포함하는 금속막이 사용될 수 있다. 게이트 배선(535)은 스위칭 TFT의 게이트 전극(513 내지 514)에 대한 전기 접속을 제공하기 위하여 배열된다(도 11d 참조).
전술한 구조는 게이트 배선의 배선 저항이 감소되도록 하여, 큰 영역을 갖는 이미지 디스플레이 영역(디스플레이 부분)이 형성될 수 있다. 특히, 실시예 6에 따른 픽셀 구조는 10인치 이상(또는, 30 인치 이상)의 대각선 크기를 갖는 디스플레이 스크린을 갖는 EL 디스플레이 장치를 실현하는데 유리하다.
제 1 층간 절연막(537)은 도 12a에 도시된 바와 같이 형성된다. 실리콘을 포함하는 단일 절연 막은 제 1 층간 절연막(537)으로서 사용되며, 또는 적층막이 사용될 수 있다. 또한, 400nm 내지 1.5㎛의 막 두께가 사용될 수 있다. 200nm 두께의 두께를 갖는 실리콘 질화산화막 상에 800nm의 두께를 갖는 실리콘 산화물막의 적층 구조가 실시예 6에서 사용된다.
또한, 열처리는 3 내지 100%의 수소를 포함하는 분위기에서 300 내지 450℃ 에서 1 내지 12시간동안 수행되어 수소 첨가를 수행한다. 이러한 프로세스는 열적으로 여기되는 수소에 의하여 반도체 막에서 결합되지 않는 화학 결합손의 수소 종료중 하나이다. 플라즈마 수소 첨가(플라즈마에 의해 여기된 수소를 사용함)는 수소 첨가의 다른 수단으로서 수행될 수 있다.
수소첨가 처리는 제 1 층간 절연막(537)의 형성동안 불활성화될 수 있다. 즉, 수소 처리는 200nm 두께의 실리콘 질화산화막을 형성한 후에 전술한바와 같이 수행될 수 있으며 나머지 800nm 두께의 실리콘 산화물 막이 형성될 수 있다.
다음에, 접촉홀이 제 1 층간 절연막(537)에 형성되며, 이에 따라 소스 배선(538 내지 541) 및 드레인 배선(542 내지 544)이 형성된다. 이러한 실시예에서, 이러한 전극은 100nm의 두께를 갖는 티타늄 막, 티나늄을 포함하고 300nm 두께를 갖는 알루미늄 막, 및 150nm의 두께를 갖는 티타늄 막은 스퍼터링에 의하여 연속적으로 형성되는 3층 구조의 적층막으로 만들어진다. 물론, 다른 도전막이 사용될 수 있다.
그 다음에, 도 12a에 도시된 바와 같이, 제 1 패시베이션막(547)은 50 내지 500nm(일반적으로 200 내지 300nm)의 두께를 갖도록 형성된다. 300nm 두께의 실리콘 질화산화막은 실시예 6에서 제 1 패시베이션막(547)으로서 사용된다. 이는 실리콘 질화물 막에 의해 대체될 수 있다. 실리콘 질화산화막의 형성전에 H2 또는 NH3와 같은 수소를 함유한 가스를 사용하여 플라즈마 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 처리에 의하여 활성화된 수소는 제 1 층간 절연막(537)에 공급되며, 제 1 패시베이션막(547)의 막 품질은 열처리를 수행함으로써 개선된다. 동시에, 제 1 층간 절연막(537)에 첨가된 수소는 하부측으로 확산되며 활성층은 수소화된다.
다음에, 유기 수지의 제 2 층간 절연막(548)이 형성된다. 유기 수지로서, 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴, BCB(벤조사이크로부틴) 등을 사용하는 것이 가능하다. 특히, 제 2 층간 절연막(548)이 평탄화를 위하여 사용되기 때문에, 평탄성에서 우수한 아크릴이 바람직하다. 이러한 실시예에서, 아크릴 막은 TFT에 의해 형성된 단차를 평탄화하기에 충분한 두께로 형성된다. 두께는 1 내지 5㎛(바람직하게 2 내지 4㎛)로 만들어지는 것이 바람직하다(도 12b).
다음에, 접촉홀이 드레인 배선(544)에 도달하도록 제 2 층간 절연막(548) 및 제 1 패시베이션막(547)에 형성되며, 픽셀 전극(555)이 형성된다. 실시예 6에서, 인듐 틴 산화물(ITO)막은 110nm의 두께로 형성되며, 패터닝이 픽셀 전극(555)을 형성하기 위하여 수행된다. 또한, 2 내지 20% 아연 산화물(ZnO)이 인듐 산화물과 혼합되는 투명 도전막이 사용될 수 있다. 픽셀 전극(555)은 EL 소자의 애노드가 된다.
그후, 유기 수지 막은 픽셀 전극(555) 및 제 2 층간 절연막(548)상에 형성되며, 유기 수지막은 뱅크(556)를 형성하기 위하여 패터닝된다. 뱅크(556)는 서로 인접한 픽셀의 발광층 또는 EL 층을 분리하기 위하여 매트릭스 형태로 픽셀 사이에 형성된다. 특히, 뱅크 부분(556)은 픽셀 전극(555)의 접촉홀 부분에서의 단차로 인하여 EL 부분(557)의 불량한 발광을 방지하도록 EL 구동 TFT(583)의 드레이 배선(544) 및 픽셀 전극(555)의 접속 부분상에 형성된다. 뱅크(556)는 뱅크(556)를 형성하는 수지 재료와 안료 등을 혼합함으로써 차폐막으로 이용할 수 있다.
다음에, EL 층(557) 및 캐소드(MgAg 전극)(558)는 대기에 노출되지 않고 진공 증착법을 사용함으로써 연속적으로 형성된다. EL 층(557)은 80 내지 200nm(전형적으로 100 내지 120nm)의 두께를 가지며, 캐소드(558)는 180 내지 300nm(전형적으로 200 내지 250nm)의 두께를 갖는다. 비록 하나의 픽셀이 실시예 6에 기술되었지만, 적색 발광하기 위한 EL 층, 녹색 발광하기 위한 EL 층 및 청색 발광하기 위한 EL 층이 동시에 형성된다.
이러한 공정에서, EL 층(557) 및 캐소드(558)는 적색에 대응하는 픽셀, 녹색에 대응하는 픽셀, 및 청색에 대응하는 픽셀와 관련하여 순차적으로 형성된다. 이러한 경우에, EL 층(557)이 용액에 대한 불충분한 저항을 가지기 때문에, EL 층은 포토리소그라피 기술을 사용하는 대신 각각의 칼라에 대해 개별적으로 형성되어야 한다. 따라서, EL 층(557) 및 캐소드(558)가 필요한 부분에서만 선택적으로 형성되도록 금속 마스크를 사용하여 원하는 픽셀을 제외한 부분을 커버하는 것이 바람직하다.
즉, 적색에 대응하는 픽셀을 제외한 모든 부분을 커버하는 마스크는 제 1 세트이며, 적색 발광하는 EL 층 및 캐소드는 이러한 마스크를 사용함으로써 선택적으로 형성된다. 다음에, 녹색에 대응하는 픽셀을 제외한 모든 부분을 커버하는 마스크는 세트이며, 녹색 발광하는 EL 층 및 캐소드는 이러한 마스크를 사용함으로써 선택적으로 형성된다. 다음에, 청색에 대응하는 픽셀을 제외한 모든 부분을 커버하는 마스크는 유사한 세트이며, 청색 발광하는 EL 층 및 캐소드는 이러한 마스크를 사용함으로써 선택적으로 형성된다. 여기서, 서로 다른 마스크들이 사용되지만, 대신 동일한 단일 마스크가 반복적으로 사용될 수 있다. EL 층 및 캐소드가 모든 픽셀에 대하여 형성될 때까지 진공을 깨지 않고 처리를 수행하는 것이 바람직하다.
EL 층(557)은 실시예 6에서 발광층으로만 구성된 단일 구조를 갖지만, 발광층외에 홀 수송층, 홀 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입층과 같은 층을 갖는 구조가 EL 층에 대해 사용될 수 있다. 이들 형태의 결합의 다양한 실시예는 이미 보고되었으며 모든 이러한 구조가 사용될 수 있다. 공지된 재료는 EL 층(557)으로서 사용될 수 있다. EL 구동 전압을 고려하면, 공지된 재료로서 유기 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, MgAg 전극이 EL 소자의 캐소드로서 사용되는 예는 실시예 6에 도시되어 공지된 다른 재료를 사용하는 것이 가능하다.
따라서, 도 12c에 도시된 구조를 갖는 활성 매트릭스 기판이 완성된다. 뱅크(556)를 형성한 후에, 다중 챔버 방법(또는 인-라인 방법) 박막 형성 장치를 사용함으로써 캐소드(558)의 형성을 통해 대기에 노출되지 않고 연속적으로 처리를 수행하는 것이 바람직하다.
실시예 6에서, 소스 영역(560), 드레인 영역(561), LDD 영역(562 내지 565), 챔버 형성 영역(566 내지 567) 및 분리 영역(568)은 스위칭 TFT(582)의 활성층에 포함된다. LDD 영역(562 내지 565)은 게이트 절연막(510)을 통해 게이트 전극(513, 514)과 중첩되지 않도록 형성된다. 이러한 형태의 구조는 오프 전류를 감소시키는데 매우 효과적이다.
또한, 스위칭 TFT(582)는 이중 게이트 구조를 갖도록 만들어지며, 이에따라 2개의 TFT는 이중 구조를 사용함으로써 직렬로 접속되어, 오프 전류를 감소시키는 장점을 제공한다. 실시예 6에서, 이중 게이트 구조가 사용되지만, 본 발명은 단일 게이트 구조를 갖거나 또는 3중 게이트 구조 또는 더 많은 게이트를 갖는 다중 게이트 구조를 갖는다.
실시예 6의 활성 매트릭스 기판은 매우 높은 신뢰성을 나타내며, 그것의 동작 특성은 픽셀부뿐만 아니라 구동 회로 부분에서 최적으로 구조화된 TFT를 배열함으로써 증가된다.
먼저, 동작 속도가 떨어지지 않도록 핫 캐리어 주입을 감소시킨 구조를 갖는 TFT가 구동 회로 부분을 형성하는 CMOS 회로의 n-채널 TFT(203)로서 사용된다. 시프트 레지스터, 버퍼, 레벨 시프터 및 샘플링 회로(샘플 및 홀드 회로)와 같은 회로는 여기에서 구동 회로로서 포함된다. D/A 컨버터와 같은 신호 반전 회로는 디지털 구동을 수행할 때 포함될 수 있다.
이러한 실시예의 경우에, n-채널 TFT(581)의 활성층은 소스 영역(591), 드레인 영역(592), LDD 영역(593) 및 채널 형성 영역(594)을 포함한다. LDD 영역(593)은 그 사이에 삽입된 게이트 절연막(510)을 통해 게이트 전극(512)상에 중첩된다.
LDD 영역(593)이 드레인 영역측(592)상에 형성되는 이유는 동작 속도가 감소되는 것을 방지하기 때문으로 드레인 영역측(592)상에만 형성된다. 또한, n-채널 TFT(581)는 많은 오프 전류값을 요구하지 않지만 동작 속도에 관련하는 것이 바람직하다. 따라서, LDD영역(593)은 게이트 전극(512)상에 완전히 중첩되지 않으며 저항 성분이 가능한 감소된다. 즉, 소위 오프셋을 제거하는 것이 바람직하다.
또한, CMOS 회로의 p-채널 TFT(580)는 핫 캐리어 주입에 의하여 매우 열화되기 때문에, LDD 영역은 특히 배치되지 않을 수 있다. LDD 영역은 핫 캐리어에 대한 역측정을 위해 n채널 TFT(581)에서와 같이 배치된다.
사실상, 도 12c에 도시된 장치가 완성된 후에, 장치는 외부에 노출되지 않도록 고도로 밀폐된 보호막(적층막, 초음파 세팅 수지막 등) 또는 세라믹 실링과 같은 하우징 재료로 패키징되는 것이 바람직하다. 이러한 상황에서, 하우징 재료의 내부가 불활성 분위기에서 만들어지거나 또는 흡습성 재료(예를 들어, 바륨 산화물)가 하우징 재료내에 배치된다면, EL 층의 신뢰성(수명)은 개선된다.
또한, 밀폐성이 패키징과 같은 처리에 의해 강화되고, 소자로부터 인출된 단자를 접속하는 커넥터(FPC, flexible printed circuit) 또는 기판 및 외부 신호 단자 상에 형성된 회로가 장치에 고정되어, 제품으로서 장치를 완성한다. 출하할 수 있는 상태에 있는 EL 디스플레이 장치를 본 명세서에서 EL 모듈이라고 한다.
실시예 1 내지 실시예 5과 결합하여 실시예 6을 수행하는 것이 가능하다.
[실시예 7]
본 발명의 EL 디스플레이의 개략적인 단면 구조가 도 13을 사용하여 실시예 7에서 설명되며, 이 실시예는 도 12a 내지 도 12c와 다르다. 실시예는 스위칭 TFT, 소거 TFT, 및 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT가 상부 게이트 TFT인 도 12a 내지 도 12c에 도시되며, TFT에 대한 게이트 박막 트랜지스터를 사용하는 예는 실시예 7에 설명된다.
도면부호 811은 도 13에서 기판을 나타내며, 도면부호 812는 베이스가 되는 절연막(이후 베이스막이라고 함)을 나타낸다. 투광성 기판, 전형적으로 유리 기판, 석영 기판, 유리 세라믹 기판, 또는 결정 유리 기판은 기판(811)으로서 사용될 수 있다. 그러나, 사용된 기판은 제조 처리동안 가장 높은 처리 온도를 견딜 수 있어야 한다.
또한, 베이스막(812)은 도전성을 갖는 기판 또는 이동 이온을 포함하는 기판을 사용할 때 특히 유용하지만, 베이스막(812)은 석영 기판상에 형성될 필요가 없다. 실리콘을 포함하는 절연막은 베이스막(812)으로서 사용될 수 있다. 실리콘을 포함하는 절연막은 실리콘 산화물 막, 실리콘 질화물 막 및 실리콘에 대하여 소정 비율로 산소 또는 질소를 포함하는 실리콘 질화산화막(SiOxNy, 여기서 x 및 y는 임의의 정수임)을 나타낸다.
도면부호 8201은 스위칭 TFT를 나타내며, 도면부호 8202는 제 1 EL 구동 TFT를 나타내며, 이들 모두는 p-채널 TFT로 형성된다. EL의 발광 방향이 기판 하부쪽(TFT 및 EL 층이 형성되지 않은 표면쪽)으로 향할 때, 스위칭 TFT 및 EL 구동 TFT가 전술한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이러한 구조에 제한되지 않는다. 스위칭 TFT 및 제 1 EL 구동 TFT는 n-채널 TFT 또는 p-채널 TFT중 하나 일 수 있다. 스위칭 TFT 및 제 1 EL 구동 TFT가 실시예 7에 기술되지 않더라도, 스위칭 TFT와 유사한 소거 TFT를 형성하는 것이 가능하여, 소거 TFT의 상세한 구조는 여기에서 생략한다. 또한, 제 2 EL 구동 TFT는 제 1 EL 구동 TFT와 동일한 구조를 가지며, 이에 따라 상세한 구조의 설명은 여기에서 생략한다.
스위칭 TFT(8201)는 소스 영역(813) 드레인 영역(814) 및 LDD 영역(815a 내지 815d), 분리 영역(816) 및 채널 형성 영역(817a, 817b)을 포함하는 활성층; 게이트 절연막(818); 게이트 전극(819a, 819b); 제 1 층간 절연막(820); 소스 배선(821); 드레인 배선(822); 및 채널 형성 영역 보호막(863, 864)을 포함한다. 게이트 절연막(818) 및 제 1 층간 절연막(820)은 기판상에 모든 TFT 사이에서 공통일 수 있으나 또는 회로 또는 소자에 따라 다를 수 있다.
또한, 도 13에 도시된 스위칭 TFT(8201)는 게이트 전극(817a, 817b)에 전기적으로 접속되어 이에 따라 이중 게이트 구조가 된다. 단지 이중 게이트 구조 및 3중 게이트 구조와 같은 다중 게이트 구조(직렬로 연결된 2개 이상의 채널 형성 영역을 갖는 활성층을 포함하는 구조)가 물론 사용될 수 있다.
다중 게이트 구조는 오프 전류를 감소시킬 때 유용하며, 스위칭 TFT의 오프 전류가 충분히 낮아지면 제 1 EL 구동 TFT(8202)의 게이트 전극에 접속된 커패시터는 필요에 따라 최소로 감소된 커패시턴스를 가질 수 있다. 즉, 커패시터의 표면 영역은 보다 작게 만들어질 수 있으며, 이에 따라 다중 게이트 구조를 사용하는 것은 EL 소자의 효과적인 발광 표면을 확장하는데 유효하다.
또한, LDD 영역(815a 내지 815d)은 스위칭 TFT(8201)에서의 게이트 절연막(818)을 통해 게이트 전극(819a, 819b)을 중첩하지 않도록 형성된다. 이러한 형태의 구조는 오프 전류을 감소시키는데 매우 유용하다. 또한, LDD 영역(815a 내지 815d)의 길이(폭)는 0.5 내지 3.5㎛, 전형적으로 2.0 내지 2.5㎛로 설정될 수 있다.
채널 형성 영역 및 LDD 영역사이의 오프셋 영역(채널 형성 영역과 동일한 조성의 반도체층이며 게이트 전압이 공급되지 않는 영역)은 오프 전류가 낮아지는 것이 바람직하다. 또한, 2개 이상의 게이트 전극을 갖는 다중 게이트 구조를 사용할 때, 분리 영역(816)(소스 영역 또는 드레인 영역에 첨가되는 동일한 농도의 동일한 불순물 원소가 첨가되는 영역)은 오프 전류를 감소시킬 때 유효하다.
다음에, 제 1 EL 구동 TFT(8202)는 소스 영역(826), 드레인 영역(827) 및 채널 형성 영역(829)를 포함하는 활성층; 게이트 절연막(818); 게이트 전극(830); 제 1 층간 절연막(820); 소스 배선(831); 및 드레인 배선(832)을 갖도록 형성된다. 제 1 EL 구동 TFT(8202)는 실시예 7에서 p-채널 TFT이다.
또한, 스위칭 TFT(8201)의 드레인 영역(814)은 제 1 EL 구동 TFT(8202)의 게이트(830)에 접속된다. 도면에 도시되지는 않았지만, EL 구동(8202)의 게이트 전극(829)은 드레인 배선(접속 배선으로 언급됨)(822)을 통해 스위칭 TFT(8201)의 드레인 영역(814)에 전기적으로 접속된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 게이트 전극(830), 소스 영역(826) 및 드레인 영역(827)은 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극, 소스 영역 및 드레인 영역에 전기적으로 접속된다. EL 구동 TFT의 활성층내에서 흐르는 전류에 의해 발생된 방열은 이러한 구조에 따라 효율적으로 수행될 수 있으며, EL 구동 TFT의 열화가 억제될 수 있다. 또한, EL 구동 TFT의 임계전압 및 이동도와 같은 특성의 분산으로 인해 발생하는 드레인 전류의 분산은 억제될 수 있다. 제 1 EL 구동 TFT(8202)의 소스 신호선(831)은 전원 공급선(도시되지 않음)에 접속된다.
제 1 EL 구동 TFT(8202) 및 제 2 EL 구동 TFT(도시되지 않음)은 EL 소자(8206)에 주입된 전류의 양을 제어하기 위한 소자이며, 대량의 전류가 흐른다. 따라서, 스위칭 TFT(8201)의 채널 폭보다 크게 되는 채널 폭(W)을 설계하는 것이 바람직하다. 또한, 전류가 EL 구동 TFT(731)에서 초과하여 흐르지 않도록 채널 길이(L)를 설계하는 것이 바람직하다. 픽셀당 0.5 내지 2㎂(더 바람직하게는 1 내지 1.5㎂)를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 및 제 2 EL 구동 TFT의 두께(바람직하게는 50 내지 100nm, 더 바람직하게 60 내지 80nm)의 활성층(특히 채널 형성 영역)의 막 두께를 형성함으로써, TFT의 열화가 억제될 수 있다. 반대로, 스위칭 TFT(8201)의 경우에 오프 전류를 더 작게하는 것으로부터 활성층(특히, 채널 형성 영역)의 막 두께(바람직하게 20 내지 50nm, 더 바람직하게 25 내지 40nm)를 더 얇게 만드는 것이 효율적이다.
픽셀내에 형성된 TFT의 구조는 전술한 바와 같이 설명되지만, 구동 회로는 이 점에서 동시에 형성된다. 구동 회로를 형성하는 기본 유닛이 되는 CMOS 회로는 도 13에 도시된다.
핫 캐리어 주입이 동작 속도의 과도한 하락없이 감소되는 구조를 갖는 TFT가 도 13에서 CMOS 회로의 n-채널 TFT(8204)로서 사용된다. 구동 회로는 소스 신호선 구동 회로 및 게이트 신호선 구동 회로를 나타낸다. 다른 논리 회로(레벨 시프트, A/D 컨버터 및 신호 위치 설정 회로와 같은 회로)를 형성하는 것이 가능하다.
CMOS 회로의 n-채널 TFT(8204)의 활성층은 소스 영역(835), 드레인 영역(836), LDD 영역(837) 및 채널 형성 영역(838)을 포함한다. LDD 영역(837)은 게이트 절연막(818)을 통해 게이트 전극(839)과 중첩된다.
드레인 영역(836) 측상의 LDD 영역(837)의 형성은 동작 속도를 강하시키지 않는다. 또한, n-채널 TFT(8204)에 오프 전류를 흐르게 하는 것은 중요치 않으며, 동작 속도는 매우 중요하다. 따라서, 오프셋을 제거하는 것은 바람직하다.
또한, 핫 캐리어 주입으로 인해 CMOS 회로의 p-채널 TFT(8205)의 열화와 관련할 필요가 없으며, 따라서, 특히 LDD 영역은 형성될 필요가 없다. 따라서, 활성층은 소스 영역(840), 드레인 영역(841) 및 채널 형성 영역(842)을 포함하며, 게이트 절연막(818) 및 게이트 전극(843)은 활성층상에 형성된다. 물론, n-채널 TFT(8204)의 영역과 유사한 LDD 영역을 형성함으로써 핫 캐리어 주입에 대해 측정을 하는 것이 가능하다.
도면부호 861 내지 865는 채널 형성 영역(842, 838, 817a, 817b, 829)을 형성하는 마스크를 나타낸다.
또한, n-채널 TFT(8204) 및 p-채널 TFT(8205)는 제 1 층간 절연막(820)을 통해 소스 영역상에 소스 신호선(844, 845)을 각각 갖는다. 또한, n-채널 TFT(8204) 및 p-채널 TFT(8205)의 드레인 영역은 드레인 배선(846)에 의해 상호 전기적으로 접속된다.
다음에, 도면부호 847은 제 1 패시베이션막을 나타내며, 막 두께는 10nm 내지 1㎛(바람직하게 200 내지 500nm)로 설정될 수 있다. 실리콘을 포함하는 절연막(산화된 실리콘 질화물 막 또는 실리콘 질화물 막을 사용하는 것이 바람직함)은 패시베이션막 재료로서 사용될 수 있다. 패시베이션막(847)은 알칼리 금속 및 습기로부터 TFT를 보호하는 역할을 처리한다. 나트륨과 같은 알칼리 금속은 최종 TFT(특히 EL 구동 TFT)상에 마지막으로 형성된 EL 층에 포함된다. 즉, 제 1 패시베이션막(847)은 이들 알칼리 금속(이동 이온)이 TFT로 투입되지 않도록 보호층으로서 작용한다.
또한, 도면부호 848은 TFT로 인해 단차 평탄화를 수행하기 위한 평탄화막으로서 기능을 하는 제 2 층간 절연막을 나타낸다. 유기 수지막은 제 2 층간 절연막(848)으로서 바람직하며, 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴 또는 BCB(벤조사이클로부틴)과 같은 원소가 사용될 수 있다. 이들 유기 수지막은 비유전율이 낮은 양호한 평탄면면을 용이하게 형성하는 장점을 갖는다. EL 층은 비평탄성에 극히 민감하며, 이에 따라 제 2 층간 절연막(848)에 의해 TFT 단차를 완화하는 것이 바람직하다. 또한, 게이트 신호 배선 및 EL 소자의 캐소드사이에 형성된 기생 커패시턴스를 감소시키기 위하여 비유전율이 낮은 재료를 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 두께는 0.5 내지 5㎛(더 바람직하게 1.5 내지 2.5㎛)이다.
또한, 도면부호 849는 투명 도전막으로 된 픽셀 전극(EL 소자 애노드)를 나타낸다. 제 2 층간 절연막(848) 및 제 1 패시베이션막(847)에 접촉홀(개구부)을 형성한 후에, 픽셀 전극(849)은 제 1 EL 구동 TFT(8202)의 드레인 배선(832)에 접속되도록 형성된다. 픽셀 전극(849) 및 드레인 영역(827)이 도 13에서와 같이 직접 접속되지 않는다면, EL 층의 알칼리 금속은 픽셀 전극을 통해 활성층으로 투입되는 것을 방지한다.
제 3 층간 절연막(850)은 실리콘 산화물 막, 실리콘 질화산화막 또는 유기 수지막으로 픽셀 전극(849)상에 형성되며, 이 두께는 0.3 내지 1㎛이다. 제 3 층간 절연막(850)은 뱅크로서 기능한다. 개구 부분은 에칭에 의하여 픽셀 전극(849)상에 제 3 층간 절연막(850)에 형성되며, 개구 부분의 에지는 테퍼(taper) 형상이 되도록 에칭된다. 테퍼 각도는 10 내지 60°(바람직하게 30 내지 50°)으로 설정될 수 있다. 특히, 접촉 홀 부분에서 발생되는 픽셀 전극(849)의 단차로 인해 EL 층(851)과 무관한 발광은 픽셀(849), 제 1 EL 구동 TFT(8202) 및 제 2 EL 구동 TFT 및 드레인 배선(832)가 접속되는 부분상에 제 3 층간 절연막(850)을 형성함으로써 방지될 수 있다.
EL 층(851)은 제 3 층간 절연막(850)상에 형성된다. 단층 구조 또는 적층 구조가 EL 층(851)을 위해 사용될 수 있으나, 적층 구조가 더 양호한 발광 효율을 갖는다. 일반적으로, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층 및 전자 수송층이 픽셀 전극상에 순서대로 형성되지만, 홀 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 갖는 구조 또는 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 갖는 구조가 사용될 수 있다. 공지된 구조는 본 발명에 의하여 사용될 수 있으며, EL 층에 형광 안료 등으로 도핑이 실행될 수 있다.
도 13의 구조는 R, G, B에 대응하는 EL 소자의 3가지 형태를 형성하는 경우의 예이다. 단지 하나의 픽셀이 도 13에 도시되었지만, 동일한 구조를 갖는 픽셀이 녹색 및 청색에 대응하여 형성되며, 칼라 디스플레이가 수행될 수 있다. 칼라 디스플레이의 방법과 관계없이 본 발명을 실행하는 것도 가능하다.
EL 소자의 캐소드(852)는 EL 층(851)상에 형성된다. 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca)와 같은 낮은 작용 계수 재료를 포함하는 재료는 캐소드(852)로서 사용된다. 바람직하게, MgAg(Mg:Ag=10:1의 혼합비로 Mg 및 Ag로 만들어진 재료)로 만들어진 전극이 사용된다. 또한, MgAgAl 전극, LiAl 전극 및 LiFAl 전극은 다른 예로서 제공될 수 있다.
EL 층(851)을 형성한 후에 대기에 노출되지 않고 캐소드(852)를 연속적으로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 캐소드(852) 및 EL 층(851) 사이의 인터페이스 상태가 EL 소자의 발광 효율에 상당한 영향을 미치기 때문이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 픽셀 전극(애노드), EL 층 및 캐소드에 의해 만들어진 EL 소자는 EL 소자(8206)로서 언급된다.
EL 층(851) 및 캐소드(852)로 구성된 적층체는 각 픽셀에 대하여 개별적으로 형성되어야 하지만, EL 층(851)은 습기에 대해 매우 약하며 결과적으로 보통의 포토리소그라피 기술이 사용될 수 없다. 따라서, 금속 마스크와 같은 물리적인 마스크 재료를 사용하는 것이 바람직하며 진공 증착, 스퍼터링 또는 프라즈마 CVD와 같은 가스 페이즈 방법으로 층을 선택적으로 형성하는 것이 바람직하다.
EL 층을 선택적으로 형성하는 방법으로서 제트 프린팅, 스크린 프린팅 또는 스핀 코팅과 같은 방법을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 캐소드는 현재 이들 방법으로 연속적으로 형성될 수 없으며, 따라서, 앞서 언급된 다른 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 도면부호 853는 외부 습기로부터 캐소드(852)를 보호하는 보호 전극을 나타내며, 동시에 각 픽셀의 캐소드(852)를 접속하는 전극이다. 알루미늄(Al), 구리(Cu), 또는 은(Ag)을 보호 전극(853)으로서 포함하는 저저항 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 보호 전극(853)은 EL 층에 의해 발생된 열의 양을 감소시키는 방열 효과를 갖는 것으로 예측될 수 있다. 또한, EL 층(851) 및 캐소드(852)를 형성한 후에 대기에 노출되지 않고 보호 전극을 연속적으로 형성하는 것이 효율적이다.
도면부호 854는 10nm 내지 1㎛(바람직하게 200 내지 500nm)의 막 두께로 형성될 수 있는 제 2 패시베이션막을 나타낸다. 제 2 패시베이션막(854)을 형성하는 목적은 EL 층(851)을 습기로부터 보호하는 것이지만, 제 2 패시베이션막(854)이 방열 효과를 제공하는데 효율적이다. EL 층은 앞서 기술된 바와 같이 열에 대해 약하며, 이에 따라 막형성을 가능한 낮은 온도(실온 내지 120℃의 온도 범위 내)에서 수행하는 것이 가능하다. 플라즈마 CVD, 스퍼터링, 진공 증착, 이온 플레이팅, 및 용액 코팅(스핀 코팅)은 바람직한 막 형성 방법으로서 고려될 수 있다.
도 13에 도시된 모든 TFT가 본 발명에서 활성층으로서 폴리실리콘막을 가질 수 있다는 것을 언급하지 않고 기술하는 것에 유념해야 한다.
본 발명은 도 13의 EL 디스플레이의 구조에 제한되지 않으며 도 13의 구조는 본 발명의 실행을 위한 바람직한 실시예이다.
실시예 1 내지 실시예 5와 결합하여 실시예 7을 실행하는 것이 가능하다.
[실시예 8]
EL 소자가 대기에 노출되지 않도록 EL 소자가 형성되는 구조가 실링되는 본 발명의 EL 디스플레이를 제조하는 방법은 실시예 8에서 설명된다. 도 14a는 본 발명의 EL 디스플레이의 평면도이며, 도 14b는 단면도이다.
도 14a 및 도 14b에서, 도면부호 4001는 기판을 나타내며, 도면부호 4002는 픽셀부를 나타내며, 도면부호 4003는 소스 신호선 구동 회로를 나타내며, 도면부호 4004a는 기록용 게이트 신호선 구동 회로를 나타내며, 도면부호 4004b는 소거용 게이트 신호선 구동 회로를 나타낸다. 각각의 구동 회로는 FPC(가요성 인쇄 회로)(4006)에 이르는 배선(4005)을 통해 외부 장비에 접속된다.
제 1 실링재(4101), 커버재(4102), 충전재(4103) 및 제 2 실링재(4104)가 픽셀부(4004), 소스 신호선 구동 회로(4003), 게이트 신호선 구동 회로(4004a)내의 기록용 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(4004b)를 둘러싸도록 이 지점에서 형성된다.
도 14b는 라인 A-A'을 따라 절단된 도 14a에 대응하는 단면도이다. 기판(4001)상의 소스 신호선 구동 회로(4003)내에 포함된 구동 TFT(4201)(n-채널 TFT 및 p-채널 TFT가 여기에 도시됨), 및 픽셀부(4002)에 포함된 EL 구동(TFT)(4202)(EL 소자내에서 흐르는 전류를 제어하는 TFT)가 형성된다.
공지된 방법에 의해 제조된 p-채널 TFT 또는 n-채널 TFT는 실시예 8에서 구동 TFT(4201)에 사용되며, 공지된 방법에 의해 제조된 p-채널 TFT는 EL 구동 TFT(4202)에서 사용된다. 또한, EL 구동 TFT(4202)의 게이트에 접속된 커패시터는 픽셀부(4002)에 형성된다.
층간 절연막(평탄화막)(4301)은 수지 재료로 구동 TFT(4201) 및 픽셀 TFT(4202)상에 형성되며, 픽셀 TFT(4202)의 드레인에 전기적으로 접속되는 픽셀 전극(애노드)(4302)은 층간 절연막상에 형성된다. 큰 작용 계수를 갖는 투명 도전막 이 픽셀 전극(4302)으로서 사용된다. 인듐 산화물 및 틴 산화물의 화학적 화합물, 인듐 산화물과 아연 산화물의 화학적 산화물, 아연 산화물, 틴 산화물 및 인듐 산화물이 투명 도전막으로서 사용될 수 있다. 또한, 갈륨은 전술한 투명 도전막에 도핑될 수 있다.
그 다음에, 절연막(4303)이 픽셀 전극(4302)상에 형성되며, 개구부가 픽셀 전극(4302) 상의 절연막(4303)에 형성된다. EL 층(4304)은 개구부의 픽셀 전극(4302)상에 형성된다. 공지된 유기 EL 재료 및 공지된 무기 재료가 EL 층(4304)에 대해 사용될 수 있다. 또한, 낮은 분자 중량(모노머) 재료 및 높은 분자 중량(폴리머) 재료는 유기 EL 재료로서 존재하며, 둘다 사용될 수 있다.
공지된 증착 기술 또는 공지된 응용 기술은 EL 층(4304)을 형성하는 방법으로서 사용될 수 있다. 또한, EL 층의 구조는 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 자유로이 결합되는 단층 구조 또는 적층 구조일 수있다.
차광성을 갖는 도전막(알루미늄, 구리 또는 은을 주성분으로서 갖는 도전막 또는 다른 도전막의 적층막)으로 구성된 캐소드(4305)는 EL 층(4304)상에 형성된다. 또한, 캐소드(4305) 및 EL 소자(4304) 사이의 인터페이스에 존재하는 습기 및 산소를 가능한 많이 제거하는 것이 바람직하다. 따라서, EL 층(4304)이 질소 또는 불활성 가스 환경에서 형성되고 캐소드(4305)가 산소 또는 습기에 노출되지 않고 형성되는 구조를 사용하는 것이 필요하다. 다중-챔버 방법(클러스터 툴 방법) 막 형성 장치를 사용함으로써 실시예 8에서 전술한 막 형성을 수행하는 것이 가능하다.
그 다음에, 캐소드(4305)는 도면부호 4306에 의해 도시된 영역에서 배선(4005)에 전기적으로 접속된다. 배선(4005)은 캐소드(4305)에 소정 전압을 인가하는 배선이며, 배선(4005)은 이방 도전막(4307)을 통해 FPC(4006)에 전기적으로 접속된다.
EL 층(4304) 및 캐소드(4305)가 픽셀 전극(애노드)(4302)으로 구성된 EL 소자가 형성된다. EL 소자는 제 1 실링재(4101)에 의해 둘러싸이며, 제 1 실링재(4101)에 의해 기판(4001)에 접속되며 충전재(4103)에 의해 밀폐되는 커버재(4102)에 의해 둘러싸인다.
또한, 유리 재료, 금속 재료(전형적으로 스테인레스 스틸 재료), 세라믹 재료 및 플라스틱 재료(플라스틱 막을 포함)는 커버재(4102)로서 사용될 수 있다. FRP(fiberglass reinforced plastics) 플레이트, PVF(polyvinyl fluoride) 막, 마일라 막, 폴리에스터 막 및 아크릴 수지 막이 플라스틱 재료로서 사용될 수 있다. 또한, 알루미늄 포일이 PVF 막 또는 마일라 막에 의해 삽입되는 구조를 갖는 시트가 사용될 수 있다.
EL 소자로부터의 발광 방향이 커버재 쪽으로 향하는 경우에 투명한 커버재가 필요하다. 유리 플레이트, 플라스틱 플레이트, 폴리에스터 막 또는 아크릴 막과 같은 투명 재료는 이러한 경우에 사용된다.
또한, 초음파 경화 수지 또는 열 경화 수지는 충전재(4103), PVC(polyvinyl chloride), 아크릴, 폴리이미드, 에폭시 수지, 실리콘 수지, PVB(polyvinyl butyral) 및 EVA(ethylene vinyl acetate)가 사용될 때 사용될 수 있다. 건조제(바람직하게, 바륨 산화물) 또는 산소 포착 효과를 갖는 산화 방지제가 충전재(4103)의 내부상에 형성되는 경우에 EL 소자의 열화가 억제될 수 있다.
또한, 스페이서는 충전재(4103)내에 포함될 수 있다. 바륨 산화물로부터 스페이서를 형성함으로써 스페이서 습기 흡수를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 스페이서를 사용할 때, 스페이서로부터 스트레스를 완화하는 버퍼층으로서 캐소드(4305)상의 수지막을 형성하는 것이 효율적이다.
배선(4005)은 이방 도전막(4307)를 통해 FPC(4006)에 전기적으로 접속된다. 배선(4005)은 픽셀부(4002), 소스 신호선 구동 회로(4003), 기록용 게이트 신호선 구동 회로(4004a), 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(4004b)로부터 전송된 신호를 FPC(4006)에 전송하며, 배선은 FPC(4006)에 의하여 외부 장비에 전기적으로 접속된다.
또한, 제 2 실링재(4104)는 제 1 실링재(4101)의 노출된 부분 및 FPC(4006)의 부분을 커버하기 위하여 형성되어 EL 소자가 대기로부터 완전히 컷오프되는 구조가 되도록 한다. 이는 도 14b의 단면 구조를 갖는 EL 디스플레이가 된다.
실시예 1 내지 7과 결합하여 실시예 8을 실행하는 것이 가능하다.
[실시예 9]
도 3의 구조와 다른 구조를 갖는 픽셀의 회로도가 도 15a 및 도 15b를 사용하여 실시예 9에 설명된다. 실시예 9에서, 도면부호 4801은 소스 신호선을 나타내며, 도면부호 4802는 스위칭 TFT를 나타내며, 도면부호 4803은 기록용 게이트 신호선을 나타내며, 도면부호 4804는 EL 구동 TFT를 나타내며, 도면부호 4805는 커패시터를 나타내며, 도면부호 4806는 전원 공급선을 나타내며, 도면부호 4807은 소거 TFT를 나타내며, 도면부호 4808은 소거용 게이트 신호선을 나타내며, 도면부호 4809는 EL 소자를 나타낸다.
도 15a는 전원 공급선(4806)이 2개의 픽셀사이에서 공유되는 경우의 예이다. 즉, 2개의 픽셀은 중심으로서 전원 공급선(4806)과 선형 대칭을 갖도록 형성된다. 전원 공급선의 수가 감소될 수 있는 경우에, 픽셀부는 더 명확하게 만들어질 수 있다.
또한, 도 15b는 전원 공급선(4806)이 기록용 게이트 신호선(4803)과 병렬로 제공되는 경우의 예이며, 소거용 게이트 신호선(4808)을 형성하는 것은 소스 신호선(4801)에 병렬로 제공된다.
전원 공급선(4806) 및 기록용 게이트 신호선(4803)이 다른 층에 형성된다면, 그들은 절연막을 통해 중첩되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 전원 공급선(4806) 및 기록용 게이트 신호선(4803)에 의해 점유된 표면적은 공유되며, 이에 따라 픽셀부분은 매우 명확하게 만들어질 수 있다.
또한, 전원 공급선(4806) 및 소거용 게이트 신호선(4808)이 다른 층에 형성되면, 이들 모두는 절연막을 통해 중첩되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 전원 공급선(4806) 및 소거용 게이트 신호선(4808)에 의해 점유된 표면적은 공유될 수 있으며, 이에 따라 픽셀부는 매우 명확하게 만들어질 수 있다.
기록용 게이트 신호선 및 소거용 게이트 신호선은 절연막을 통해 중첩될 수 있으며, 소스 신호선 및 전원 공급선은 절연막을 통해 중첩될 수 있다.
실시예 1 내지 실시예 8의 구성과 결합하여 실시예 9의 구성을 실행하는 가 능하다.
[실시예 10]
실시예 10에서, 도 9에 도시된 소스 신호선 구동 회로(102a)가 기술될 것이다.
시프트 레지스터(801), 래치(A)(802), 및 래치(B)(803)은 도 16에 도시된 바와 같이 배치된다. 실시예 10에서, 일련의 래치(A)(802) 및 일련의 래치(B)(803)는 4개의 소스 신호선(St 내지 S(t+3))에 대응한다. 이 실시예에 제공되지 않았지만, 설계자는 신호의 전압의 진폭에 대한 폭을 변화시키기 위한 레벨 시프트를 제공할 수 있다.
클럭 신호(CLK), 클럭 신호(CLK)의 반전된 극성을 갖는 클럭 신호(CLKB), 시작 펄스 신호(SP), 및 구동 방향 스위칭 신호(SL/R)는 도면에 도시된 배선을 통해 시프트 레지스터(801)에 각각 입력된다. 디지털 비디오 신호(VD)는 도면에 도시된 배선을 통해 래치(A)(802)에 입력된다. 래치 신호(S_LAT) 및 래치 신호(S_LAT)의 반전된 극성을 갖는 신호(S_LATb)는 도면에 도시된 배선을 통해 래치(B)(803)에 각각 입력된다.
래치(A)(802)의 상세한 설명을 위하여, 소스 신호선(St)에 대응하는 래치(A)(802)의 부분(804)이 예로서 기술된다. 래치(A)(802)의 부분(804)은 두개의 클럭된 인버터 및 2개의 인버터를 포함한다.
도 17은 래치(A)(802)의 부분(804)의 평면도이다. 래치(A)(802)의 부분(804)에 포함된 인버터의 TFT 형성 부분은 인버터를 형성하는 TFT에 공통인 활 성층 및 게이트 전극(836)을 갖는다. 래치(A)(802)의 부분(804)에 포함된 다른 인버터를 형성하는 TFT는 활성층(832a, 832b)을 각각 포함한다. 게이트 전극(837a, 837b)은 활성층(832a, 832b)상에 각각 제공된다. 또한, 게이트 전극(837a, 837b)은 서로 전기적으로 접속된다.
래치(A)(802)의 부분(804)에 포함된 클럭된 인버터중 하나를 형성하는 TFT는 활성층(833a, 833b)을 갖는다. 게이트 전극(838a, 838b)은 이증 게이트 구조를 제공하기 위하여 활성층(833a)상에 제공된다. 동일한 방식으로, 게이트 전극(838b, 839)은 이중 게이트 구조를 제공하기 위하여 활성층(833b)상에 제공된다.
래치(A)(802)의 부분(804)에 포함된 다른 클럭 인버터를 형성하는 TFT는 활성층(834a, 834b)를 갖는다. 게이트 전극(839, 840)은 이중 게이트 구조를 제공하기 위하여 활성층(834a)상에 제공된다. 동일한 방식에서, 게이트 전극(840, 841)은 이중 게이트 구조를 제공하기 위하여 활성층(834b)상에 제공된다.
[실시예 11]
본 발명에 따른 EL 디스플레이에서 EL 소자의 EL 층으로서 사용되는 재료는 유기 EL 재료로 제한되지 않는다. 본 발명은 무기 EL 재료를 사용하여 실행될 수 있도 있다. 그러나, 무기 EL 재료의 구동 전압은 현재 너무 높으며, 이에 따라 고 구동 전압을 견딜 수 있는 TFT가 사용되어야 한다.
또한, 저구동 전압을 갖는 유기 EL 재료가 미래에 개발된다면, 본 발명에 이들 재료를 적용하는 것이 가능하다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 10과 결합하여 실시예 11의 구성을 실시하는 것 이 가능하다.
[실시예 12]
본 발명에서 EL 층으로서 사용되는 유기 물질은 저분자 중량 유기 물질일 수 있거나 또는 중합체(고분자 중량) 유기 물질일 수 있다. Alq3(트리스-8-알루미늄 콰이놀리노레이트 복합체) 및 TPD(트리페닐레민 유도체)는 저분자 중량 유기 물질의 예로서 공지되며 π 공액 중합체 재료는 중합체 유기 물질로서 제공될 수 있다. 전형적으로, PPV(폴리페닐렌 비닐렌), PVK(폴리비닐 카바졸) 및 폴리카보네이트는 상기와 같은 예로서 제공될 수 있다.
중합체(고분자 중량) 유기 물질은 용액 응용으로 언급된 스핀 코팅, 도핑, 분산, 프린팅 또는 잉크젯 프린팅과 같은 박막 형성방법에 의하여 막내에 형성될 수 있으며 저분자 중량 유기 물질과 비교하여 높은 열 저항을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 전자 수송층 및 홀 수송층일때, 전자 수송층 및 홀 수송층은 무기 재료, 예를 들어, 비정질 Si 또는 비정질 Si1-xCx와 같은 비정질 반도체로 형성될 수 있다.
대량의 트랩 레벨이 비정질 반도체내에 존재하며 대량의 인터페이스 레벨이 비정질 반도체 및 다른 층사이의 인터페이스에 형성된다. 따라서, EL 소자는 저전압으로 발광하며 휘도가 높아지도록 할 수 있다.
또한, 도펀트(불순물)은 유기 EL 층에 첨가될 수 있으며 유기 EL 층으로부터의 발광 칼라는 변화될 수 있다. 도펀트로서, DCM1, 나일 레드(nile red), 카우마린 6(coumarin 6), TPB, 및 쿼나크리던(quinacridon)이 제공될 수 있다.
실시예 1 내지 실시예 11과 결합하여 실시예 12를 실시하는 것이 가능하다.
[실시예 13]
실시예 13에서, 본 발명에 따른 EL 디스플레이를 구동시키기는 방법이 사용되는 경우에, EL 구동 TFT(제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT)를 구동하는 것이 바람직한 영역에서 어느 형태의 전압 전류 특성이 요구되는지가 도 18a, 도 18b, 도 19 및 도 20을 사용하여 기술될 것이다.
EL 소자에 공급될 전압의 미세한 변화에서도, EL을 통해 흐르는 전류는 매우 크게 지수적으로 변화한다. 다른 관점에서 보면, EL 소자를 통해 흐르는 전류의 양이 변화할지라도, EL 소자에 제공될 전압값은 크게 변화하지 않는다. EL 소자의 휘도는 EL 소자를 통해 흐르는 전류의 양과 함께 지수적으로 증가한다. 따라서, 제어가 TFT 특성에 의하여 영향을 받기 때문에 EL 소자에 공급될 전압(전압값)을 제어하는 것보다 오히려 EL 소자를 통해 흐르는 전류의 양을 제어함으로써 EL 소자의 휘도를 제어하는 것이 용이하다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 도 18a는 도 3에 도시된 본 발명의 EL 디스플레이의 픽셀에서 EL 구동 TFT(108) 및 EL 소자(110)의 구조적 부분만을 도시한다. 설명을 단순화하기 위하여 도 18a 및 도 18에 도시하지 않았지만, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT는 EL 구동 TFT(108)에 병렬로 접속된다.
도 18b는 도 18a에 EL 소자(110) 및 EL 구동 TFT(108)의 전압-전류 특성을 도시한다. 도 18b에 도시된 EL 구동 TFT(108)의 전압-전류 특성의 그래프는 소스 영역 및 드레인 영역 사이의 전압 VDS에 대하여 EL 구동 TFT(108)의 드레인 영역을 통해 흐르는 전류의 양을 도시한다. 도 18b는 EL 구동 TFT(108)의 소스 영역 및 게이트 전극 사이의 다른 전압 VGS에서 다른 그래프를 도시한다.
도 18a에 도시된 바와 같이, EL 소자(110)의 픽셀 전극 및 대향 전극(111)사이에 공급된 전압은 VEL로 표시되며, 전원 공급선에 접속되는 단자(3601) 및 EL 소자(110)의 대향 전극(111)사이에 공급된 전압은 VT로 표시된다. VT이 값은 전원 공급선의 전기 전위에 의해 고정된다. EL 구동 TFT(108)의 소스 영역 및 드레인 영역 사이의 전압은 VDS로 표시되며, EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극에 접속된 배선(3602)사이의 전압, 즉, EL 구동 TFT(108)의 게이트 전극 및 소스 영역사이의 전압은 VGS로 표시된다.
EL 구동 TFT(108)는 n-채널 TFT 또는 p-채널 TFT 중 하나로 형성된다. 그러나, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT가 동일한 극성을 가져야 할 필요가 있다.
EL 구동 TFT(108) 및 EL 소자(110)는 서로 직렬로 접속된다. 따라서, 양 소자(EL 구동 TFT(108) 및 EL 소자(110))를 통해 흐르는 전류의 값은 동일하다. 따라서, 도 18a에 도시된 EL 구동 TFT(108) 및 EL 소자(110)은 양 소자의 전압-전류 특성을 도시하는 그래프의 교차점(동작점)에서 구동된다. 도 18b에서, 전압 VEL은 대향 전극(111)의 전위와 동작점에서의 전위 사이의 전압이다. 전압 VDS은 EL 구동 TFT(108)의 단자(3601)에서의 전위 및 동작점에서의 전위 사이의 전압이다. 따라서, 전압 VT는 VEL 및 VDS의 합과 동일하다.
그 다음에, 전압 VGS가 변화하는 경우가 고려된다. 도 18b에 도시된 바와 같이, EL 구동 TFT(108)의 |VGS-VTH|의 값이 증가할때, 즉 |VGS|의 값이 증가할때, EL 구동 TFT(108)을 통해 흐르는 전류값이 증가한다. 전압 VTH은 EL 구동 TFT(108)의 임계값이다. 따라서, 도 18b에 도시된 바와 같이, 동작점에서 EL 소자를 통해 흐르는 전류값은 자연적으로 증가한다. EL 소자(110)의 휘도는 EL 소자(110)를 통해 전류값에 비례하여 증가한다.
|VGS│의 값이 EL 소자(110)를 통해 흐르는 전류값을 증가하도록 증가할 때, VEL의 전류값에 따라 증가한다. VT의 값이 전원 공급선의 전위에 의해 결정되기 때문에, VDS의 값은 VEL의 증가와 함께 감소된다.
또한, 도 18b에 도시된 바와 같이, EL 구동 TFT의 전압-전류 특성은 VGS 및 VDS의 값에 기초하여 두 영역으로 분리된다. 관계식 |VGS-VTH|<|VDS|이 만족되는 영역은 포화 영역이며, 관계식 |VGS-VTH|>|VDS│가 만족되는 영역은 선형 영역이다.
포화 영역에서, 다음과 같은 식 1이 설정된다. 식 1에서, IDS는 EL 구동 TFT(108)의 채널 형성 영역을 통해 흐르는 전류이다. 또한
Figure 112001009757317-pat00001
이 설정되며, 여기서, μ는 EL 구동 TFT(108)의 이동도이며, C0는 단위 영역당 게이트 커패시 턴스이며, W/L은 채널 폭(W) 대 채널 형성 영역의 채널 길이(L)이다.
(식 1)
Figure 112001009757317-pat00002
선형 영역에서, 다음과 식 2가 성립된다.
(식 2)
Figure 112001009757317-pat00003
식 1로부터 이해되는 바와 같이, 전류값은 포화 영역에서 VDS에 의해 변화하며 VGS에 의하여 유일하게 결정된다.
한편, 식 2로부터 이해되는 바와 같이, 전류값은 선형 영역에서 VDS 및 VGS에 의해 결정된다. |VGS|가 증가하면, EL 구동 TFT(108)는 선형 영역내에서 동작한다. 따라서, VDS는 VEL의 증가량만큼 감소된다. 만일 VDS가 선형 영역에서 감소되면, 전류의 양은 감소된다. |VGS|=∞로 설정되면, 전류 값=IMAX가 된다. 따라서, |VGS |의 값이 크면, IMAX 보다 큰 전류가 흐르지 않는다. IMAX는 VEL=VT 가 설정될 때 EL 소자(110)을 통해 흐르는 전류값이다.
|VGS|를 제어함으로써, 포화 영역에서 또는 선형 영역에서의 동작점을 포함하는 것이 가능하다.
전류 제어용의 모든 TFT의 특성이 이상적으로 동일한 것이 바람직하지만, 임계값(VTH)및 이동도(μ)는 실제로 많은 경우에 각각의 EL 구동 TFT에 대해 다르다. 임계값(VTH) 및 이동도 (μ)가 각각의 EL 구동 TFT에서 다르면, EL 구동 TFT(108)의 채널 형성 영역을 통해서 흐르는 전류값은 식 1 및 식 2로부터 이해될 수 있는 VGS와 동일한 값으로 각각의 TFT에 대해 다르다.
도 19는 시프트된 임계값(VTH)및 이동도(μ)를 갖는 EL 구동 TFT의 전류-전압 특성을 도시한다. 실선(3701)은 이상적인 전류-전압 특성을 나타내는 그래프이다. 실선(3702, 3703)은 각각 임계값(VTH)및 이동도(μ)가 이상적인 값에서 시프팅되는 경우에 EL 구동 TFT의 전류-전압 특성을 나타낸다. 전류-전압 특성 그래프(3702, 3703)는 전류-전압 특성을 나타내는 그래프(3706)의 동작점(3705)이 포화 영역에 존재하며 전류-전압 특성의 그래프(3703)의 동작점(3706)이 선형 영역에 존재하도록 포화 영역에서 동일한 전류값 AI1 에 의해 이상적인 특성을 갖는 전류-전압 특성을 나타내는 그래프(3701)로부터 시프팅된다고 판단된다. 이 경우에, 이상적인 특성을 갖는 전류-전압 특성의 그래프(3701)의 동작점(3704)에서의 전류값 및 동작점(3705, 3706)에서 전류값이 각각 AI2 및 AI3에 의해 나타나면, 전류값의 시프트량은 포화 영역의 동작점(3705)에서 보다 선형 영역의 동작점(3706)에서 작다.
따라서, 본 발명에서 기술된 디지털 구동 방법이 사용되는 경우에, EL 구동 TFT 및 EL 소자는 동작점이 선형 영역 내에 존재하도록 구동된다. 그 결과로, 그레이-스케일 디스플레이는 제한된 EL 구동 TFT의 특성의 시프트로 인해 EL 소자의 휘도에서 불균형이 일어날 수 있다.
통상적인 아날로그 구동의 경우에, 전류값이 |VGS|에 의해 제어될 수 있는 포화 영역 내에서 동작점이 존재하도록 EL 구동 TFT 및 EL 소자를 구동하는 것이 바람직하다.
상기 동작 분석을 요약하면, 도 20은 EL 구동 TFT의 게이트 전압 |VGS|에 대한 전류값의 그래프이다. |VGS| 값이 EL 구동 TFT의 임계값의 절대값 |VTH|보다 크도록 증가될 때, EL 구동 TFT는 거기에 전류가 흐를 수 있는 도전 상태가 된다. 이 스팩에 있어서, 이 포인트에서의 |VGS|는 발광 시작 포인트라고 말한다. |VGS|가 더욱 증가할 때, |VGS|는 |VGS-VTH|=|VGS|를 만족하는 값(이 값은 A라고 함)에 도달한다. 그 결과로, |VGS|는 포화 영역(3801)으로부터 선형 영역(3802)으로 시프트된다. |VGS|의 추가 증가로, 전류값은 최종적으로 포화되도록 증가된다. 이 점에서, |VGS|=∞가 성립된다.
도 20에서 볼 수 있는 바와 같이, |VGS|≤|VTH|에 의해 나타난 영역을 통해서, 전류는 거의 흐르지 않는다. |VGS|≤|VTH|≤A에 의해 나타난 영역은 전류값이 |VGS|에 의해 변화되는 포화 영역이다. A≤|VGH|에 의해 나타난 영역은 EL 소자를 통해서 흐르는 전류값이 |VGS| 및 |VDS|에 의해 변화되는 선형 영역이다.
본 발명에 따른 디지털 구동에 있어서, |VGS|≤|VTH|으로 표현되는 영역 및 A|≤VGH|으로 표현된 선형 영역을 사용하는 것이 바람직하다.
실시예 13은 다른 모든 실시예와 자유롭게 결합될 수 있다.
[실시예 14]
본 발명의 EL 디스플레이와 전원 사이의 접속 관계가 도 14a와 다른 예가 실시예 14에서 설명된다.
도 21은 본 바명의 EL 디스플레이의 상면도를 도시한다. 도 21에서, 부호 5002는 픽셀부를 정의하며, 5003은 소스 신호선 구동 회로를, 5004a는 기록용 게이트 신호선 구동 회로를, 5004b는 소거용 게이트 신호선 구동 회로를 각각 정의한다. 구동 회로의 각각은 FPC(가요성 인쇄 회로)(5006)에 이르는 배선(5005)을 경유하여 외부 장비에 접속되어 있다.
제 1 실링재(5101), 커버재(5102), 충전재(도시하지 않음), 및 제 2 실링재(5104)는 픽셀부(5002), 소스 신호선 구동 회로(5003), 기록용 게이트 신호선 구동 회로(5004a) 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(5004b)를 에워싸도록 형성된다.
픽셀부(5002)의 전원 공급선(도시되지 않음)은 픽셀 전극 배선(5201)에 접속되고 이어 외부 장비에 접속된다. 또한, 픽셀부(5002)의 모든 EL 소자의 대향 전극(도시되지 않음)은 대향 전극 배선(5202)에 접속되고, 이어 외부 장비에 접속된다.
픽셀 전극 배선(5201), 및 대향 전극 배선(5202)에 대해 도전성을 갖는 재료라고 가정할 경우 공지된 재료를 사용할 수 있다. 구리가 실시예 14에서 사용된 다.
FPC(5006)의 핀 폭과 비교하여, 픽셀 전극 배선(5201) 및 대향 전극 배선(5202)의 라인 폭을 어느 정도 자유롭게 설정할 수 있다. 따라서, FPC(5006)와 비교하여 픽셀 전극 배선(5201)과 대향 전극 배선(5202)의 배선 저항을 억제할 수 있으며, EL 소자의 대향 전극과 외부 장비 사이 또는 전원 공급선과 외부 장비 사이의 배선 저항은 상기 구조에 따라 억제될 수 있다.
FPC의 핀 수는 감소될 수 있으며, EL 디스플레이의 기계적 강도는 스스로 증가한다.
실시예 1 내지 실시예 13과 결합하여 실시예 14를 실시할 수 있다.
[실시예 15]
본 발명을 실시하기 위한 픽셀부 구동 방법이 도 22a 및 도 22b를 이용하여 실시예 15에서 설명된다.
도 22a에 도시된 실시예 15의 EL 디스플레이는 두 부분, 즉, 픽셀부(A)(6501) 및 픽셀부(B)(6502)로 분리된 픽셀부를 갖는다. 이미지의 절반은 소스 신호선 구동 회로(A)(6503), 기록용 게이트 신호선 구동 회로(A)(6504), 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(A)(6505)를 구동함으로써 픽셀부(A)(6501)에서 디스플레이된다. 또한, 이미지의 다른 절반은 소스 신호선 구동 회로(B)(6506), 기록용 게이트 신호선 구동 회로(B)(6507), 및 소거용 게이트 신호선 구동 회로(B)(6508)를 구동함으로써 픽셀부B(6502)에서 디스플레이된다.
하나의 이미지는 픽셀부(A)(6501)에 디스플레이된 절반의 이지미와 픽셀부(B)(6502)에 디스플레이된 절반의 이미지를 결합함으로써 형성된다.
도 22b에 도시된 EL 디스플레이에서, 디지털 비디오 신호는 소스 신호선 구동 회로A(6513)로부터 짝수 번호인 소스 신호선에 입력되고, 소스 신호선 구동 회로B(6514)로부터 홀수 번호인 소스 신호선에 입력된다.
또한, 짝수 및 홀수 번호의 소스 신호선에 입력된 디지털 비디오 신호는 2개의 기록 게이트 신호선을 동시에 선택하는 기록 게이트 라인 구동 회로(6515)에 따라 픽셀에 동시에 입력된다. 특히, 디지털 비디오 신호는 픽셀의 스위칭 TFT를 통해 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 입력된다.
전원 공급선의 전원 전위는 2개의 소거용 게이트 신호선을 동시에 선택하는 소거용 게이트 신호선 구동 회로(A)(6516)에 의해 픽셀에 입력된다. 특히, 전원 전위는 픽셀의 소거 TFT를 통해 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 가해진다.
이미지는 상기 구조에 의해 픽셀부(6511)에 형성될 수 있다.
실시예 1 내지 실시예 14와 결합하여 실시예 15를 실시할 수 있다.
[실시예 16]
본 발명에 있어서, 외부 발광 양자 효율은 트리플릿 여기자(triplet exction)로부터 인광을 발광에 이용할 수 있는 EL 재료를 이용하여 현저하게 개선될 수 있다. 그 결과, EL 소자의 전력 소모가 감소될 수 있으며, EL 소자의 수명은 길게 되고 EL 소자의 무게는 가벼워질 수 있다.
다음은 외부 발광 양자 효율이 트리플릿 여기자를 이용하여 개선된 보고서(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Honda,(Elsevier Sci.Pub.,Tokyo,1991) p.437)이다.
상기 논문에 의해 보고된 EL 재료(카우마린 색소)의 분자 형식은 다음과 같다.
(화학식 1)
Figure 112001009757317-pat00004
(M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395(1998)p.151)
상기 논문에 의해 보고된 EL 재료(Pt 착체(Pt complex))의 분자식은 다음과 같다.
(화학식 2)
Figure 112001009757317-pat00005
(M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl. Phys.Lett.,75(1999)p.4)(T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.Tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn, Appl. Phys.,38(12B)(1999)L1502).
상기 논문에 의해 보고된 EL 재료(Ir 착체)의 분자식은 다음과 같다.
(화학식 3)
Figure 112001009757317-pat00006
상기한 바와 같이, 트리플릿 여기자로부터 인광이 실질적으로 사용될 수 있을 경우, 외부 발광 양자 효율은 원칙적으로 싱글릿 여기자로부터 인광을 이용하는 경우보다 3배 내지 4배 더 높은 것을 구현할 수 있다.
실시예 16은 실시예 1 내지 실시예 15의 임의의 구조의 결합으로 자유롭게 실시될 수 있다.
[실시예 17]
본 발명을 실시함으로써 형성된 EL 디스플레이 구조는 자기 발광형 장치이고 시각 필드가 넓기 때문에 액정 디스플레이 장치와 비교하여 밝은 위치에서 더 우수한 가시성을 갖는다. 따라서, 다양한 전자 장치용 디스플레이부로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 대형 스크린으로 TV 방송의 이미지를 위한 30인치 이상(전형적으로 40인치와 같거나 그 이상)의 대각선을 갖는 EL 디스플레이의 디스플레이부로서 본 발명의 EL 디스플레이 장치를 사용하는 것이 인식될 것이다.
퍼스널 컴퓨터 디스플레이, TV 방송 수신 디스플레이, 또는 광고 디스플레이와 같은 (디스플레이) 정보를 나타내는 모든 디스플레이들은 다른 다양한 전자 장치들의 디스플레이부로서 사용될 수 있다는 것을 유념해야 한다.
다음은 본 발명의 전자 장치들의 예로서 제공될 수 있다. 즉, 비디오 카메라; 디지털 카메라; 고글형 디스플레이(헤드 장착 디스플레이); 카 네비게이션 시스템; 오디오 재생 장치(카오디오 시스템, 오디오 컴포넌트 시스템); 노트북 퍼스널 컴퓨터; 게임기; 휴대용 정보 단말기(이동 컴퓨터, 이동 전화, 이동 게임기, 또는 전자 사전); 및 기록 매체가 제공된 이미지 재생 장치(특히, 기록 매체의 재생을 수행하며 디지털 비디오 디스크(DVD)와 같은 이미지들을 디스플레이할 수 있는 디스플레이가 제공된 장치). 특히, 휴대용 정보 단말기는 종종 대각선 방향으로 보기 때문에, 시각 필드가 넓은 것은 아주 중요하게 간주된다. 따라서, EL 디스플레이 장치가 사용된다. 이들 전자 장치들의 예들은 도 23 및 도 24에 도시되어 있다.
도 23a는 케이스(2001), 지지대(2002), 및 디스플레이부(2003)를 포함하는 디스플레이이다. 본 발명의 EL 장치는 디스플레이부(2003)에서 사용될 수있다. EL 디스플레이는 자기 발광형으로 후광의 필요없기 때문에, 그 디스플레이 부분은 액정 디스플레이 더 얇을 수 있다.
도 23b는 본체(2101), 디스플레이부(2102), 오디오 입력부(2103), 동작 스위치(2104), 배터리(2105), 및 이미지 수신부(2106)를 포함하는 비디오 카메라이다. 본 발명의 EL 디스플레이 장치는 디스플레이부(2102)에서 사용될 수 있다.
도 23c는 본체(2201), 단일 케이블(2202), 헤드 고정 밴드(2203), 스크린부(2204), 광학 시스템(2205), 및 디스플레이부(2206)를 포함하는 헤드 장착형 발광 장치(우측)의 일부이다. 본 발명의 EL 디스플레이 장치는 디스플레이부(2206)에 사용될 수 있다.
도 23d는 본체(2301), 기록 매체(DVD)(2302), 동작 스위치(2303), 디스플레이부(a)(2304), 및 디스플레이부(b)(2305)를 포함하는 기록 매체가 제공되어 있는 이미지 재생 장치(특히, DVD 재생 장치)이다. 디스플레이부(a)(2304)는 주로 이미지 정보를 디스플레이하는데 사용되며, 디스플레이부(b)(2305)는 주로 문자 정보를 디스플레이하는데 사용되며, 본 발명의 EL 디스플레이 장치는 디스플레이부(a)(2304) 및 디스플레이부(b)(2305)에 사용될 수 있다. 가정용 게임기는 기록 매체가 제공된 이미지 재생 장치로에 포함되는 것을 주지한다.
도 23e는 본체(2401), 디스플레이부(2402) 및 암부(2403)를 포함하는 고글형 디스플레이 장치(헤드 장착 디스플레이)이다. 본 발명의 EL 디스플레이 wkd치는 디스플레이부(2402)에서 사용될 수 있다.
도 23f는 본체(2501), 케이싱(2502), 디스플레이부(2503), 및 키보드(2504)를 포함하는 퍼스널 컴퓨터이다. 본 발명의 EL 디스플레이 장치는 디스플레이부(2503)에 사용될 수 있다.
EL 재료의 발광 휘도가 앞으로 더 높아질 경우, 렌즈 등에 의해 확대될 수 있는 출력된 이미지를 포함하여 광을 투영함으로써 전방형 또는 후방형 투영기에 본 발명의 EL 디스플레이 장치를 사용할 수 있다.
상기 전자 장치는 인터넷이나 CATV(케이블 텔레비젼)와 같은 전자 통신 라인을 통해 제공된 정보를 디스플레이하는데 사용되며, 특히, 애니메이션 정보를 디스플레이하기 위한 기회가 증가하고 있다. EL 재료의 응답 속도는 아주 높으며, 따 라서, EL 디스플레이 장치는 애니메이션 디스플레이를 수행하는데 유용하다.
EL 디스플레이 장치의 발광부가 전력을 소모하기 때문에, 발광부가 가능한한 작아지도록 정보를 디스플레이하는 것이 바람직하다. 따라서, 휴대용 정보 단말기, 특히, 휴대용 전화 및 오디오 재생 장치와 같은 문자 정보를 주로 디스플레이하는 디스플레이부에서 EL디스플레이 장치를 사용할 경우, 발광부에서 문자 정보를 형성하고 배경으로서 비-발광부를 설정함으로써 구동하는 것이 바람직하다.
도 24a는 본체(2604), 오디오 출력부(2602), 오디오 입력부(2603), 디스플레이부(2604), 동작 스위치(2605), 및 안테나(2606)를 포함하는 휴대용 전화이다. 본 발명의 EL 디스플레이 장치는 디스플레이부(2604)에 사용될 수 있다. 디스플레이부(2604)의 검정색 배경에 흰색 문자를 디스플레이함으로써, 휴대용 전화의 전력 소모는 감소될 수 있다.
도 24b는 본체(2701), 디스플레에부(2702), 및 동작 스위치(2703,2704)를포함하는 오디오 재생 장치, 특히 카오디오 시스템이다. 본 발명의 EL 디스플레이 장치는 디스플레이부(3412)에 사용될 수 있다. 또한, 카용 오디오 재생 장치는 실시예 17에 도시되어 있지만, 휴대형 및 가정용 오디오 재생 장치에 대해 사용될 수도 있다. 디스플레에부(2702)에서 검정 배경에 백색 문자를 디스플레이함으로써, 전력 소모가 감소될 수도 있다. 이것은 특히 휴대형 오디오 재생 장치에서 효과적이다.
본 발명의 적용 범위는 아주 넓으며, 모든 분야에서 전자 장치에 적용될 수 있다. 또한, 실시예 17은 실시예 1 내지 실시예 16의 임의의 구조의 결합으로 실 시될 수 있다.
본 발명의 상기 구조에 따르면, EL 구동 TFT의 IDS-VGS 특성의 일부 변동이 있을 경우에도, 동일한 게이트 전압이 EL 구동 TFT에 인가된 경우의 전류 출력의 변동은 억압될 수 있다. 따라서, IDS-VGS 특성의 변동에 기인하여, EL 소자로부터의 발광량은 동일한 전압의 신호가 입력된 경우 인접한 픽셀들에 대해 아주 다른 상황을 피할 수 있게 된다.
디스플레이가 수행되지 않는 비발광 기간은 본 발명에 따라 형성될 수 있다. 완전히 백색인 이미지가 종래의 아날로그 구동 방법을 이용하여 EL 디스플레이 장치에 디스플레이될 경우, EL 소자는 항상 발광하고 EL 층의 열화는 더 빨라진다. 비발광 기간은 본 발명에 따라 형성되고, 따라서, EL 층의 열화는 어느 정도로 억제될 수 있다.
본 발명에 따르면, 명백한 멀티-그레이 스케일 칼라 디스플레이를 인에이블할 수 있는 활성 매트릭스 EL 디스플레이가 제공되며, 디스플레이로서 이러한 활성 매트릭스 EL 디스플레이를 포함하여 고성능을 갖는 발광 장치(전자 기구)를 제공한다.

Claims (94)

  1. 소스 신호선 구동 회로, 제 1 게이트 신호선 구동 회로, 제 2 게이트 신호선 구동 회로, 및 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자; 상기 EL 소자로부터 방출된 광을 제어하기 위한 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT; 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT를 제어하기 위한 스위칭 TFT; 전원 공급선; 및 소거 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT는 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로에 의해 제어되고;
    상기 소거 TFT는 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로에 의해 제어되며;
    상기 EL 소자는 상기 스위칭 TFT 또는 상기 소거 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극들은 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되어 있는, 발광 장치.
  2. 소스 신호선 구동 회로, 제 1 게이트 신호선 구동 회로, 제 2 게이트 신호선 구동 회로, 및 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자; 상기 EL 소자로부터 방출된 광을 제어하기 위한 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT; 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT를 제어하기 위한 스위칭 TFT; 전원 공급선; 및 소거 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT는 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로에 의해 제어되고;
    상기 소거 TFT는 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로에 의해 제어되며;
    상기 EL 소자가 광을 방출하는 동안의 기간은 그레이 스케일(gray scale) 디스플레이를 수행하도록 상기 스위칭 TFT들 또는 상기 소거 TFT들에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극들은 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되어 있는, 발광 장치.
  3. 소스 신호선 구동 회로, 제 1 게이트 신호선 구동 회로, 제 2 게이트 신호선 구동 회로, 및 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자; 스위칭 TFT; 소거 TFT; 제 1 EL 구동 TFT; 제 2 EL 구동 TFT; 및 전원 공급선을 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되는, 발광 장치.
  4. 소스 신호선 구동 회로, 제 1 게이트 신호선 구동 회로, 제 2 게이트 신호선 구동 회로, 및 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자; 스위칭 TFT; 소거 TFT; 제 1 EL 구동 TFT; 제 2 EL 구동 TFT; 및 전원 공급선을 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT는 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로로부터 출력된 제 1 게이트 신호에 의해 제어되고;
    상기 소거 TFT는 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로로부터 출력된 제 2 게이트 신호에 의해 제어되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT 또는 상기 소거 TFT에 의해 제어되며;
    상기 EL 소자가 광을 방출하는 동안의 기간은 그레이 스케일 디스플레이를 수행하도록 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극들은 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되어 있는, 발광 장치.
  5. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부; 상기 소스 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 소스 신호선들; 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 제 1 게이트 신호선들; 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 제 2 게이트 신호선들; 및 복수의 전원 공급선들을 포함하는 발광 장치에 있어서:
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 스위칭 TFT; 제 1 EL 구동 TFT; 제 2 EL 구동 TFT; 소거 TFT; 및 EL 소자를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 복수의 제 1 게이트 신호선들 중 하나에 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 복수의 소스 신호선들 중 하나에 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 1 EL 구동 TFT의 게이트 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 복수의 제 2 게이트 신호선들 중 하나에 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 복수의 전원 공급선들 중 하나에 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 1 EL 구동 TFT의 게이트 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 접속되어 있고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 소스 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 소스 영역은 상기 전원 공급선에 접속되어 있으며;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 드레인 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 드레인 영역은 상기 EL 소자에 접속되어 있는, 발광 장치.
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  40. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부; 상기 소스 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 소스 신호선들; 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 제 1 게이트 신호선들; 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 제 2 게이트 신호선들; 및 복수의 전원 공급선들을 포함하는 발광 장치에 있어서:
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 스위칭 TFT; 제 1 EL 구동 TFT; 제 2 EL 구동 TFT; 소거 TFT; 및 EL 소자를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 EL 소자는 픽셀 전극, 일정한 전위로 유지되는 대향 전극, 및 상기 픽셀 전극과 상기 대향 전극 사이에 제공된 EL 층을 포함하고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 복수의 제 1 게이트 신호선들 중 하나에 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 복수의 소스 신호선들 중 하나에 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 1 EL 구동 TFT의 게이트 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 복수의 제 2 게이트 신호선들 중 하나에 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 복수의 전원 공급선들 중 하나에 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극에 접속되어 있고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 소스 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 소스 영역은 상기 전원 공급선에 접속되어 있으며;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 드레인 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 드레인 영역은 상기 EL 소자의 상기 픽셀 전극에 접속되어 있는, 발광 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 EL 층은 저분자 유기 물질 또는 중합체 유기 물질로 형성되는, 발광 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 저분자 유기 물질은 Alq3(트리스-8-퀴놀리라이트-알루미늄(tris-8-quinolilite-aluminium)) 또는 TPD(트리페닐아민 유도체(triphenylamine derivative))로 이루어지는, 발광 장치.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 중합체 유기 물질은 PPV(폴리페닐렌 비닐렌), PVK(폴리비닐카바졸) 또는 폴리카보네이트로 이루어지는, 발광 장치.
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 픽셀 전극이 애노드인 경우 p-채널 TFT들인, 발광 장치.
  45. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 픽셀 전극이 캐소드인 경우 n-채널 TFT들인, 발광 장치.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 픽셀 전극과 상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 드레인 영역, 및 상기 픽셀 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 드레인 영역은 적어도 하나의 배선을 통해 접속되어 있으며;
    상기 픽셀 전극이 적어도 상기 하나의 배선에 접속되어 있는 영역상에 뱅크가 형성되어 있는, 발광 장치.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 뱅크는 차광성을 갖는, 발광 장치.
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  55. 복수의 픽셀들을 포함하는 발광 장치로서, 상기 복수의 픽셀들 각각은 소스 신호선; 제 1 게이트 신호선; 제 2 게이트 신호선; 전원 공급선; 스위칭 TFT; 제 1 EL 구동 TFT; 제 2 EL 구동 TFT; 소거TFT; 및 EL 소자를 포함하는 상기 발광 장치에 있어서,
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선에 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 소스 신호선에 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 1 EL 구동 TFT의 게이트 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 접속되어 있고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선에 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 전원 공급선에 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극에 접속되어 있고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 소스 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 소스 영역은 상기 전원 공급선에 접속되어 있으며;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 드레인 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 드레인 영역은 상기 EL 소자에 접속되어 있는, 발광 장치.
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  62. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부; 상기 소스 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 소스 신호선들; 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 제 1 게이트 신호선들; 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로에 접속된 복수의 제 2 게이트 신호선들; 및 복수의 전원 공급선들을 포함하는 발광 장치에 있어서:
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각은 스위칭 TFT; 제 1 EL 구동 TFT; 제 2 EL 구동 TFT; 소거 TFT; 및 EL 소자를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 복수의 제 1 게이트 신호선들 중 적어도 하나를 통해 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로에 전기적으로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 복수의 소스 신호선들 중 적어도 하나를 통해 상기 소스 신호선 구동 회로에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 2 EL 구동 TFT의 적어도 게이트 전극을 통해 상기 제 1 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 전기적으로 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 복수의 제 2 게이트 신호선들 중 적어도 하나를 통해 상기 제 2 게이트 신호선에 전기적으로 접속되어 있고;
    상기 소거 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역 중 하나는 상기 복수의 전원 공급선들 중 하나에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 중 다른 하나는 상기 제 2 EL 구동 TFT의 게이트 전극을 통해 상기 제 1 EL 구동 TFT의 게이트 전극에 전기적으로 접속되어 있고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 소스 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 소스 영역의 각각은 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되어 있으며;
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 드레인 영역과 상기 제 2 EL 구동 TFT의 드레인 영역의 각각은 상기 EL 소자에 전기적으로 접속되어 있는, 발광 장치.
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  73. 제 5 항, 제 40 항 또는 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 게이트 신호선들 및 상기 복수의 제 2 게이트 신호선들은 병렬로 형성되어 있는, 발광 장치.
  74. 제 73 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 게이트 신호선들 및 상기 복수의 제 2 게이트 신호선들은 그들 사이에서 절연막과 중첩하는, 발광 장치.
  75. 제 5 항, 제 40 항 또는 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 소스 신호선들 및 상기 복수의 전원 공급선들은 병렬로 형성되어 있는, 발광 장치.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 복수의 소스 신호선들 및 상기 복수의 전원 공급선들은 그들 사이에서 절연막과 중첩하는, 발광 장치.
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  81. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되는, 발광 장치.
  82. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극은 서로 전기적으로 접속되어 있는, 발광 장치.
  83. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전력 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    인접한 픽셀들은 중심으로서 전원 공급선과 선형 대칭을 갖는, 발광 장치.
  84. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극은 서로 전기적으로 접속되고,
    인접한 픽셀들은 중심으로서 전원 공급선과 선형 대칭을 갖는, 발광 장치.
  85. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 디지털 구동 방법으로 선형 영역 내에서 구동되는, 발광 장치.
  86. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극은 서로 전기적으로 접속되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 디지털 구동 방법으로 선형 영역 내에서 구동되는, 발광 장치.
  87. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전원 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 아날로그 구동 방법으로 포화 영역 내에서 구동되는, 발광 장치.
  88. 소스 신호선 구동 회로; 제 1 게이트 신호선 구동 회로; 제 2 게이트 신호선 구동 회로; 픽셀부를 포함하는 발광 장치에 있어서,
    상기 픽셀부는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각은 EL 소자, 스위칭 TFT, 소거 TFT, 전원 공급선, 제 1 EL 구동 TFT 및 제 2 EL 구동 TFT를 포함하고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상기 스위칭 TFT와 병렬로 접속되어 있고;
    상기 스위칭 TFT의 게이트 전극은 상기 제 1 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 1 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 소거 TFT의 게이트 전극은 상기 제 2 게이트 신호선 구동 회로와 접속된 제 2 게이트 신호선과 전기적으로 접속되고;
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 각각의 게이트 전극은 상기 스위칭 TFT의 소스 및 드레인 영역들 중 하나, 및 상기 소거 TFT를 통해 상기 전력 공급선에 전기적으로 접속되고;
    상기 EL 소자는 상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT에 의해 제어되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극 및 상기 제 2 EL 구동 TFT의 상기 게이트 전극은 서로 전기적으로 접속되고,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 아날로그 구동 방법으로 포화 영역 내에서 구동되는, 발광 장치.
  89. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 40 항, 제 55 항, 제 62 항, 제 81 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 EL 구동 TFT 및 상기 제 2 EL 구동 TFT는 동일한 극성을 갖는, 발광 장치.
  90. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 40 항, 제 62 항, 제 81 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소스 신호선 구동 회로는 시프트 레지스터, 제 1 래치, 및 제 2 래치를 포함하는, 발광 장치.
  91. 제 90 항에 있어서,
    상기 제 1 래치 또는 상기 제 2 래치는 2개의 클럭된 인버터들 및 2개의 인버터들을 포함하는, 발광 장치.
  92. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 40 항, 제 55 항, 제 62 항, 제 81 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 장치는 컴퓨터, 비디오 카메라, 및 DVD 플레이어 중 하나인, 발광 장치.
  93. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 40 항, 제 55 항, 제 62 항, 제 81 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 TFT, 상기 소거 TFT, 상기 제 1 EL 구동 TFT, 또는 상기 제 2 EL 구동 TFT는 상부 게이트 TFT인, 발광 장치.
  94. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 40 항, 제 55 항, 제 62 항, 제 81 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 TFT, 상기 소거 TFT, 상기 제 1 EL 구동 TFT, 또는 상기 제 2 EL 구동 TFT는 하부 게이트 TFT인, 발광 장치.
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